Schneider Electric Modicon variateur SERCOS Série Lexium 17S Mode d'emploi
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Modicon variateur SERCOS série Lexium 17S Guide utilisateur 890 USE 121 01 Fre Préface Préface Les données et les illustrations de ce manuel ne peuvent en aucun cas revêtir un aspect contractuel. Nous nous réservons le droit de modifier nos produits dans le cadre de notre politique de développement continu de nos produits. Les informations contenues dans ce document sont à tout moment susceptibles d’évolution et elles n’engagent pas la responsabilité Schneider Electric. Schneider Electric dégage toute responsabilité pour des erreurs qui pourraient se trouver dans ce document. Si vous avez des suggestions d’amélioration ou de modification, ou si vous avez repéré des erreurs dans ce document, merci de nous en faire part. Toute copie ou reproduction de cet ouvrage, même partielle, par quelque procédé que ce soit, électronique ou mécanique, y compris les photocopies, est strictement interdite sans l’autorisation écrite de l’éditeur, Schneider Electric. ATTENTION ! Toutes les normes de sécurité en vigueur au niveau national, régional, ou local doivent être observées lors de l’installation et de l’utilisation de ce produit. Pour des raisons de sécurité et pour être conforme aux données mentionnées, les réparations apportées aux composants doivent être uniquement effectuées par le fabricant. Le non-respect de cette précaution risque d’entraîner des blessures ou des dégâts matériels. MODSOFT® est une marque déposée de Schneider Electric. (SERCOS® est une marque déposée de la société de promotion SERCOS Interface, Inc.) Les marques déposées de Schneider Electric sont les suivantes : Modbus Modbus Plus Modicon Quantum 984 Concept IBM® et IBM AT® sont des marques déposées de International Business Machines Corporation. Microsoft®, MS-DOS®, Windows®, Windows 95®, Windows 98® et Windows NT® sont des marques déposées de Microsoft Corporation. ©Copyright 2001, Schneider Electric 890 USE 121 01 v Préface vi 890 USE 121 01 Table des matières Chapitre 1 Introduction 890 USE 121 01 Présentation .................................................................................................... Portée du document .................................................................................. Dans ce chapitre ....................................................................................... 1 1 1 A propos du guide utilisateur .......................................................................... A qui ce guide est-il destiné ? ................................................................... Agencement du guide utilisateur ............................................................... 2 2 2 Composants du système ................................................................................ Système de commande de mouvement multi-axes SERCOS® ............... Logiciel de mise en service UniLink pour 17S ........................................... 4 4 4 Documents complémentaires ......................................................................... Documents ................................................................................................ 5 5 Risques, avertissements et lignes directrices ................................................. Risques et avertissements......................................................................... Conseils de sécurité supplémentaires ...................................................... Personnel qualifié ..................................................................................... 6 6 9 9 Normes et conformités ................................................................................... Normes et directives européennes ........................................................... Conformité à la directive européenne ....................................................... Norme SERCOS ........................................................................................ Conforme à UL et à cUL ........................................................................... 10 10 10 11 11 Conventions .................................................................................................... Acronymes et abréviations ........................................................................ 12 12 vii Table des matières Chapitre 2 Aperçu du produit viii Présentation .................................................................................................... Objet du chapitre ...................................................................................... Dans ce chapitre ....................................................................................... 15 15 15 La famille de variateurs SERCOS® série17S ................................................ Présentation de la famille de variateurs SERCOS® 17S ......................... Variateurs disponibles .............................................................................. Mise en service des variateurs ................................................................. Types de servomoteurs adaptés ............................................................... Caractéristiques électriques ..................................................................... Portrait de famille des variateurs 17S ....................................................... Vue avant des variateurs 17S.................................................................... Matériel fourni ........................................................................................... Matériel disponible..................................................................................... Schéma de configuration du système 17S ............................................... 16 16 16 16 16 17 18 19 20 20 21 Configuration du réseau SERCOS® de mouvement multi-axes Modicon ...... Aperçu ....................................................................................................... Quels contrôleurs de mouvement utilisent un réseau SERCOS® ............ Connecteurs d’émission et de réception fibre optique SERCOS® ........... Exemple d’une configuration type de réseau en anneau SERCOS® ....... Avantages de la communication fibre optique .......................................... Deux types de communication fibre optique ............................................. 22 22 22 22 23 24 24 Visualisation synthétique des différentes utilisations ...................................... Commande numérique .............................................................................. Amélioration de l’utilisation ....................................................................... 25 25 26 Visualisation synthétique des composants électroniques internes du 17S ..... Schéma fonctionnel des composants électroniques internes du 17S ....... Caractéristiques générales ........................................................................ Alimentation primaire ................................................................................. Alimentation de polarisation ...................................................................... Suppression de PEM ................................................................................ Partie d'alimentation interne ..................................................................... Remise en condition du condensateur liaison CC .................................... Séparation électrique sécurisée intégrée ................................................. Terminal .................................................................................................... Affichage de DEL et voyants TOR ............................................................ 27 27 28 28 28 28 29 29 29 30 30 Visualisation synthétique du logiciel système ................................................ Configuration ............................................................................................ Paramétrage ............................................................................................. Réglages par défaut ................................................................................. Logiciel de mise en service UniLink .......................................................... 31 31 31 31 32 890 USE 121 01 Table des matières Chapitre 3 Montage et encombrement Présentation .................................................................................................... Dans ce chapitre ....................................................................................... 33 33 Mesures de sécurité lors de l’installation ........................................................ Protection contre la surintensité d’alimentation ......................................... Mise à la terre ........................................................................................... Séparation de câbles ................................................................................ Flux d’air .................................................................................................... 34 36 36 36 36 Montage et encombrement du variateur ......................................................... Dimensions du 17S : hauteur, largeur et profondeur ................................ Montage et encombrement du variateur 17S ............................................ Encombrement de l’ensemble de la résistance ballast externe en option. Dimensions de l’ensemble d’inductance du moteur................................... 37 37 38 39 40 Chapitre 4 Câblage et E/S 890 USE 121 01 Présentation .................................................................................................... Introduction ............................................................................................... Dans ce chapitre ....................................................................................... 41 41 42 Considérations initiales sur le câblage et sur les E/S ..................................... Considérations initiales ............................................................................. Mise à la terre ........................................................................................... 43 43 43 Visualisation synthétique du câblage ............................................................. Visualisation synthétique des raccordements de câblage du 17S ............ 44 44 Raccordements de blindage du câble ............................................................ Raccordement du blindage à la face avant ............................................... Schéma de raccordement du blindage de câble ....................................... 47 47 48 Câblage d’alimentation ................................................................................... Raccordement de l’alimentation CA du secteur ........................................ Raccordement d’alimentation de polarisation ........................................... Raccordements d’alimentation série.......................................................... Raccordement de la résistance ballast externe en option ......................... Description fonctionnelle du circuit ballast ................................................. Raccordement du servomoteur Lexium BPH (à l’exclusion du BPH055) . Raccordement du servomoteur Lexium BPH 055 ..................................... Raccordement du servomoteur (avec des résistances de contacteur et de frein dynamique en option) .............................................................. Description fonctionnelle de la commande de frein du servomoteur ........ 49 49 49 50 51 51 52 53 54 55 ix Table des matières Câblage de signaux ........................................................................................ Raccordement du résolveur Lexium BPH (à l’exclusion du BPH055) ...... Raccordement du résolveur Lexium BPH055 ........................................... Raccordement d’entrée du codeur ........................................................... Interface codeur auxiliaire ......................................................................... 57 57 58 59 60 Raccordement d’entrée analogique ................................................................ Entrées analogiques ................................................................................. 63 63 Raccordement des E/S numériques et des relais de défaut .......................... Entrées et sorties numériques .................................................................. Utilisation de fonctions pré-programmées dans le variateur ..................... 64 64 65 Raccordement de communication série ......................................................... 66 Schéma de raccordement de communication de type modem blanc RS-232 66 Chapitre 5 Fonctionnement du système Présentation .................................................................................................... Dans ce chapitre ....................................................................................... 67 67 Mise sous tension et mise hors tension du système ...................................... Caractéristiques de mise sous tension et de mise hors tension ............... Fonction d’arrêt ......................................................................................... Stratégies d’arrêt d’urgence ...................................................................... Exemple de câblage .................................................................................. 68 68 69 70 71 Procédure de vérification du fonctionnement du système .............................. Aperçu ...................................................................................................... Procédure de réglage rapide ..................................................................... 72 72 72 Boutons et voyants de la face avant .............................................................. Fonctionnement du terminal ..................................................................... Affichage DEL............................................................................................ Indicateurs DEL de communication SERCOS .......................................... 74 74 74 75 Chapitre 6 Dépannage x Présentation .................................................................................................... Dans ce chapitre........................................................................................ 77 77 Messages d’avertissement ............................................................................. Indication et description de l’avertissement .............................................. 78 78 Messages d’erreur .......................................................................................... Indication et description de l’erreur ........................................................... 80 80 Dépannage ..................................................................................................... Problèmes, causes possibles et actions de réparation.............................. 84 84 890 USE 121 01 Table des matières Annexe A Caractéristiques Présentation .................................................................................................... Dans cette annexe ..................................................................................... 87 87 Caractéristiques de fonctionnement ............................................................... Tableau des caractéristiques de fonctionnement ..................................... 88 88 Caractéristiques méchaniques et d’environnement ........................................ Tableau des caractéristiques d’environnement ........................................ Tableau des caractéristiques mécaniques ................................................ 89 89 90 Caractéristiques électriques ........................................................................... Dans cette section ..................................................................................... 91 91 Caractéristiques électriques - Alimentation .................................................... Tableau des caractéristiques d’entrée secteur ......................................... Tableau des caractéristiques d’entrée de polarisation............................... Tableau des caractéristiques des fusibles externes ................................. Tableau des caractéristiques de sortie du moteur ..................................... Tableau des caractéristiques de dissipation de puissance interne............ 92 92 93 93 94 95 Caractéristiques électriques - Résistance ballast ........................................... Caractéristiques du circuit ballast .............................................................. 96 96 Caractéristiques électriques - Signal ............................................................... Tableau des caractéristiques d’entrée de surchauffe du moteur .............. Tableau des caractéristiques d’entrée du résolveur .................................. Tableau des caractéristiques d’entrée du codeur ..................................... Tableau des caractéristiques de sortie de codeur émulée (format incrémental) ..................................................................... Chronogramme de sortie du codeur (format incrémental) ......................... Tableau de caractéristiques d’entrée codeur incrémental auxiliaire ......... Tableau des caractéristiques d’entrée TOR ............................................. Tableau des caractéristiques de sortie TOR ............................................. Tableau des caractéristiques de sortie du relais de défaut........................ Tableau des caractéristiques de sortie de frein ........................................ Tableau des caractéristiques des entrées analogiques ............................ Tableau des caractéristiques de communication série .............................. 97 97 97 98 98 99 99 100 100 101 101 102 102 Caractéristiques des câbles (recommandées) ............................................... 103 Caractéristiques des câbles ...................................................................... 103 890 USE 121 01 xi Table des matières Annexe B Nomenclature des pièces Présentation .................................................................................................... 105 Dans cette annexe .................................................................................... 105 Variateurs Lexium 17S ................................................................................... 106 Variateurs disponibles .............................................................................. 106 Alimentation 24 Vcc externe............................................................................ 107 Alimentation 24 Vcc externe ...................................................................... 107 Câbles du variateur ........................................................................................ Câbles reliant le variateur au moteur ........................................................ Tableau des pièces des câbles de communication série RS-232 ............ Tableau des pièces des câbles de sortie du codeur ................................. Tableau des pièces des câbles fibre optique ............................................ 108 108 108 108 109 Ensembles de résistance ballast externe en option ........................................ 110 Tableau des références des pièces d’ensemble de résistance ballast en option ...................................................................... 110 Inductance du moteur en option ..................................................................... 111 Tableau des pièces de l’inductance du moteur en option ......................... 111 Pièces de rechange ........................................................................................ 112 Tableau des pièces de rechange .............................................................. 112 Annexe C Schémas de câblage pour le raccordement des câbles Présentation .................................................................................................... 113 Dans cette annexe .................................................................................... 113 Câbler un connecteur Sub-D avec blindage ................................................... 114 Câbler le connecteur Sub-D ..................................................................... 114 Schéma du connecteur Sub-D .................................................................. 115 Câbler le connecteur d’alimentation du moteur (côté variateur) ..................... Câbler le connecteur d’alimentation du moteur ........................................ Schéma du connecteur d’alimentation du moteur (côté variateur), à l’exception du BPH055 .......................................................................... Schéma du connecteur d’alimentation du moteur (côté variateur) ............ 116 116 117 118 Connecteur interface communication série (X6) ............................................. 119 Connecteurs des câbles interface communication série .......................... 119 xii 890 USE 121 01 Table des matières Annexe D Schémas de boucle d'asservissement Présentation .................................................................................................... 121 Dans cette annexe .................................................................................... 121 Présentation du régulateur de courant 17S .................................................... 122 Schéma du régulateur de courant 17S ..................................................... 122 Boucle de variation de vitesse 17S ................................................................ 123 Schéma de la boucle de variation de vitesse 17S ..................................... 123 Boucle de variation de position 17S ................................................................ 124 Schéma de la boucle de variation de position 17S .................................... 124 Annexe E Dimensionnement de la résistance ballast externe en option Présentation .................................................................................................... Dans cette annexe .................................................................................... Aperçu........................................................................................................ Déterminer quand l’énergie est absorbée ................................................. 125 125 126 126 Déterminer les dimensions de la résistance ballast externe en option ........... 127 Procédure de calcul de la dissipation de puissance ................................. 127 Capacité d’absorption d’énergie du variateur ............................................ 128 Exemple de calcul de la dissipation de puissance de la résistance ballast..... Exemple des caractéristiques du moteur et du variateur .......................... Exemple Etape 1 ....................................................................................... Exemple Etape 2 ....................................................................................... Exemple Etape 3........................................................................................ Exemple Etape 4........................................................................................ Exemple Etape 5........................................................................................ Exemple Etape 6 ....................................................................................... Exemple étape 7........................................................................................ Exemple Etape 8........................................................................................ 890 USE 121 01 129 129 130 131 131 132 132 132 132 133 xiii Table des matières xiv 890 USE 121 01 Introduction 1 Présentation Portée du document Ce guide utilisateur contient des informations sur toute l’installation, sur le câblage, sur l’alimentation, sur les tests et l’entretien du variateur SERCOS® de la série Lexium 17S. Dans ce chapitre Ce chapitre contient des informations générales sur le guide utilisateur et aborde les sujets suivants : Sujet Page A propos du guide utilisateur 2 Composants système et normes liés 4 Documents complémentaires 5 Risques, avertissements et lignes directrices 6 Normes et conformités 10 Conventions 12 1 A propos du guide utilisateur A qui ce guide est-il destiné ? Ce guide utilisateur est destiné à toute personne qualifiée responsable de l’installation (montage et raccordement), du fonctionnement, des tests et de l’entretien de votre variateur SERCOS® série Lexium 17S et du matériel auquel il est relié. En plus, il contient les recommandations suivantes : l Tout transport du variateur d’un site à un autre doit être effectué par un personnel qualifié dans le transport de composants sensibles à l’électricité statique. l La mise en service du matériel doit être effectuée seulement par un personnel qui a une grande connaissance et une grande expérience en matière d’appareils électriques et de variateurs. Vous devez connaître en gros les possibilités de votre variateur SERCOS® 17S et son fonctionnement dans un système de commande de mouvement multi-axes très performant. N’oubliez donc pas de lire et de comprendre les informations générales, les descriptions détaillées et les procédures à suivre, qui sont expliquées dans ce manuel tout comme celles données dans d’autres manuels similaires, avant d’installer votre 17S. (Voir Composants du système dans la suite de ce chapitre.) Si vous avez des questions, n’hésitez pas à consulter votre représentant Schneider Electric. Agencement du guide utilisateur Ce manuel est organisé comme suit : Chapitre/Annexe Description Chapitre 1 A propos du guide utilisateur L’introduction de ce manuel - qui doit utiliser ce manuel, comment il est agencé, les publications complémentaires, les risques et les avertissements. Chapitre 2 Visualisation synthétique du produit Lexium 17S Description générale des variateurs SERCOS® 17S, description des composants qui sont fournis par Schneider dans un système 17S type, et un schéma fonctionnel de l’électronique interne. Chapitre 3 Montage et encombrement Encombrement et informations sur le montage du variateur SERCOS® 17S, de la résistance ballast en option et de l’inductance du servomoteur en option (si nécessaire). Suite à la page suivante 2 A propos du guide utilisateur (suite) Agencement du guide utilisateur, suite Chapitre/Annexe Description Chapitre 4 Câblage et E/S Les schémas de câblage pour les raccordements d’alimentation et les schémas de câblage et les descriptions de tous les raccordements de signaux - codeur, résolveur, entrée analogique, E/S TOR, fibre optique et câble de communication pour liaison série. Chapitre 5 Initialisation, mise en service et fonctionnement du système Procédures détaillées et descriptions sur l’initialisation, la mise en service et le fonctionnement d’un système 17S type. Chapitre 6 Dépannage Description des défauts, des causes probables et des dépannages conseillés. Annexe A Caractéristiques Caractéristiques des variateurs SERCOS® 17S, y compris caractéristiques générales, électriques, des signaux et concernant l’alimentation. Annexe B Nomenclature des pièces Références des pièces du variateur SERCOS® 17S. système. Annexe C Schémas de câblage pour le raccordement des câbles Procédures et schémas qui illustrent comment câbler les connecteurs SUB-D et les connecteurs d’alimentation tout comme les câbles de communication série utilisés avec le variateur. Annexe D Schémas de boucle d'asservissement Illustrations de plusieurs boucles d’asservissement dans le variateur SERCOS® 17S. Annexe E Dimensionnement de la résistance ballast externe en option Description et procédure de détermination de la dissipation de puissance de la résistance ballast externe en option. 3 Composants du système Système de commande de mouvement multi-axes SERCOS® Le variateur SERCOS® 17S est généralement un composant dans un gros système de commande de mouvement multi-axes. Un système multi-axes comprend un contrôleur de mouvement et (selon le contrôleur) 32 variateurs maximum. Chaque variateur commande un servomoteur. Logiciel de mise en service UniLink pour 17S Pour configurer votre système multi-axes, utilisez le logiciel UniLink de mise en service de l’axe, fourni par Schneider. UniLink vous permet de configurer et régler votre axe 17S de manière simple et facile. L’interface utilisateur graphique et le réglage oscilloscope d’UniLink permettent une méthode facile de sélection avec le curseur pour configurer les paramètres de mise en oeuvre des mouvements. UniLink minimise ou élimine les lourdes tâches de programmation. Pour plus de renseignements sur UniLink, consultez l’aide en ligne d’UniLink. 4 Documents complémentaires Documents Documents complémentaires qui couvrent tous les composants du système illustrés ci-dessous. Vous aurez besoin des éléments suivants : UniLink Aide en ligne (incluse dans le logiciel) En fonction du contrôleur de mouvement SERCOS que vous possédez, vous aurez également besoin des éléments suivants : QUANTUM: Quantum SERCOS Mouvement multiaxes Contrôleur Guide MMF Programmer’s Kit Guide utilisateur 840 USE 116 X 890 USE 119 00 Automates PREMIUM Contrôle de mouvement Module SERCOS TSX CSY 84 Guide de l’utilisateur TSXDM5740 PL7 JUNIOR/PRO Automates PREMIUM Application Contrôle du mouvement Module SERCOS TSX CSY 84 TLXDS57PL740F PREMIUM: Si vous disposez d’un moteur BPH, il vous faudra également l’élément suivant : Lexium BPH Série Servomoteurs Guide technique général * AMOMAN001U * inclus dans AM0 CSW 001V•00 (CDROM) 5 Risques, avertissements et lignes directrices Risques et avertissements Merci de lire les mises en garde suivantes avec attention afin de garantir la sécurité des employés de votre site. Le non-respect de ces précautions risque de causer des dégâts matériels et des blessures graves pouvant entraîner la mort. DANGER ! RISQUES DE CHOC ELECTRIQUE l Lors du fonctionnement, assurez-vous que tous les couvercles et que les portes du coffret sont fermés. l Ne pas ouvrir les variateurs ; selon le degré de protection du coffret, les variateurs peuvent avoir des composants exposés. l Les branchements d’alimentation et de commande du variateur peuvent être sous tension même si le moteur ne tourne pas. l Ne pas débrancher les raccordements électriques du variateur lorsqu’il est sous tension. Si vous ne suivez pas cette mise en garde, il pourra y avoir des contacts d’arc. l Attendre au moins cinq minutes après avoir débranché le variateur du réseau d’alimentation avant de toucher les parties sous tension du matériel (par exemple, les contacts) ou avant de débrancher les raccordements électriques. Les condensateurs peuvent toujours avoir une charge de tension dangereuse pendant cinq minutes après la mise hors tension. Afin d’assurer votre sécurité, mesurez la tension dans le circuit de liaison CC et attendez qu’elle soit inférieure à 40V avant de continuer. l Vérifiez que tous les éléments de raccordement sous tension sont protégés de tout contact accidentel. Il peut y avoir une tension mortelle allant jusqu’à 900 V. Ne jamais débrancher les raccordements électriques du variateur sous tension ; les condensateurs peuvent conserver des niveaux de tension résiduelle et dangereuse pendant cinq minutes après la mise hors tension. Le non-respect de ces précautions risque de causer des dégâts matériels et des blessures graves pouvant entraîner la mort. Suite à la page suivante 6 Risques, avertissements et lignes directrices (suite) AVERTISSEMENT ! RISQUES THERMIQUES Lors du fonctionnement, la face avant du variateur, qui est utilisée en tant que radiateur, peut devenir chaude et peut atteindre des températures dépassant les 80°C. Vérifiez (mesurez) la température du radiateur et attendez qu’elle soit inférieure à 40°C avant de le toucher. Le non-respect de cette précaution risque d’entraîner des dommages corporels. AVERTISSEMENT ! PROTECTION CONTRE LES SURINTENSITES, LA SURCHARGE ET LA SURCHAUFFE Le moteur doit être muni d’une protection distincte contre les surintensités, la surcharge et la surchauffe conformément au Code canadien de l’électricité, Première Partie et au Code électrique national. Le non-respect de cette précaution risque d’entraîner des dommages corporels. Suite à la page suivante 7 Risques, avertissements et lignes directrices (suite) ATTENTION ! SECURITES Schneider vous conseille d’installer une sécurité à contacts séparés pour chaque moteur. Ce système doit être câblé avec des interrupteurs de surcourse et avec un interrupteur d’arrêt d’urgence adéquat. Toute interruption de ce circuit ou indication de défaut doit : l Ouvrir les contacts moteur l Déclencher les résistances de freinage dynamique dans chaque moteur, s’il y en a. Le non-respect de cette précaution risque d’entraîner des dégâts matériels. ATTENTION ! COMPOSANTS ELECTROSTATIQUES Les variateurs comprennent des composants sensibles à l’électricité statique et qui peuvent être endommagés s’ils ne sont pas manipulés correctement. Nous vous conseillons donc de vous décharger avant de toucher le variateur et d’éviter tout contact avec des isolants (tissus artificiels, film plastique, etc.). Positionnez le variateur sur une surface conductrice. Le non-respect de cette précaution risque d’entraîner des dégâts matériels. Suite à la page suivante 8 Risques, avertissements et lignes directrices (suite) Conseils de sécurité supplémentaires Personnel qualifié Merci de lire et de respecter les conseils de sécurité mentionnés dans ce document avant d’utiliser le variateur. l Assurez-vous que tout le câblage est conforme au Code d’électricité national (NEC) ou à son équivalent national (CSA, CENELEC, etc.), et également conforme à tous les codes locaux en vigueur. l Faites très attention quand vous utilisez des instruments tels que des oscilloscopes, des enregistreurs de diagrammes, ou des voltmètres et ohmmètres et que le matériel est sous tension. l Utilisez le variateur comme indiqué ci-après. Une mauvaise manipulation peut entraîner des dommages corporels ou des dégâts matériels. l Respectez les informations techniques sur les branchements inscrites sur la plaque signalétique et spécifiées dans les documents. l Les variateurs doivent fonctionner dans un coffret d’appareillage de connexion fermé avec une compensation appropriée au milieu ambiant (comme défini à l’annexe A). L’installation, la mise en service et/ou l’entretien des variateurs SERCOS® Lexium 17S doivent être effectués uniquement par un personnel qualifié et connaissant bien les équipements électriques et les variateurs SERCOS® Lexium 17S. 9 Normes et conformités Normes et directives européennes Les variateurs SERCOS® Lexium 17S sont incorporés dans une installation électrique et dans une machine pour être utilisés en usine. Quand les variateurs sont intégrés dans des machines ou dans une installation, il est préférable de ne faire fonctionner le variateur que si cette machine ou installation est conforme aux normes européennes suivantes : l Directive européenne sur les machines 89/392/CEE l Directive européenne sur la CEM (89/336/CEE) l EN 60204 l EN 292 En rapport avec la Directive Basse Tension 73/23/CEE, les normes associées de la série EN 50178 et les normes EN 60439-1, EN 60146 et EN 60204 s’appliquent également au variateur. Le fabricant de la machine ou de l’installation doit assurer la conformité aux réglementations CEM. Conformité à la directive européenne La conformité à la directive CEM 89/336/CEE et à la directive basse tension 73/23/ CEE est obligatoire pour tous les variateurs utilisés dans la Communauté européenne. Les variateurs SERCOS® Lexium 17S ont été testés par un laboratoire de test agréé et il a été prouvé qu’ils sont conformes aux directives mentionnées cidessus. Suite à la page suivante 10 Normes et conformités (suite) Norme SERCOS Si vous voulez vous référer à la norme de communication SERCOS® internationale, il vous faut obtenir un exemplaire de : Norme internationale CEI 1491, Equipement électrique des machines industrielles - Liaison de données sérielles pour communications en temps réel entre unités de commande et dispositifs d'entraînement. SERCOS® est un terme normalisé dans l’industrie qui représente un type spécial de protocole de communication par fibre optique, défini par la société de promotion SERCOS Interface, Inc. (SERCOS® est une marque déposée de la société de promotion SERCOS Interface, Inc.) Conforme à UL et à cUL Les variateurs classés UL (certifiés cUL) (Underwriters Laboratories Inc.) sont conformes aux normes américaines et canadiennes correspondantes (c’est-à-dire, UL 840 et UL 508C). Cette norme décrit les caractéristiques minimum nécessaires pour les appareils électriques de conversion de puissance (comme les convertisseurs de fréquence et les variateurs) et elle a pour but d’éliminer les risques de blessures dues à des chocs électriques ou à un endommagement du matériel causé par un incendie. La conformité avec les normes américaines et canadiennes est déterminée par un inspecteur d’incendies indépendant UL (cUL) qui effectue un essai de type et procède à des vérifications régulières. UL 508C UL 508C décrit les caractéristiques minimum nécessaires pour les appareils électriques de conversion de puissance (comme les convertisseurs de fréquence et les variateurs) et a pour but d’éliminer les risques d’incendie provoqués par ce matériel. UL 840 UL 840 décrit les lignes de fuite et entrefers du matériel électrique et des cartes imprimées. 11 Conventions Acronymes et abréviations Les acronymes et les abréviations utilisés dans ce manuel sont notés et sont définis dans le tableau ci-dessous. Acronyme ou abréviation Description CE Communauté européenne (CE) CLK Signal horloge COM Interface de communication série pour un PC-AT cUL Underwriters Laboratory (Canada) DIN Institut allemand de normalisation Disque Mémoire magnétique (disquette, disque dur) EEPROM Mémoire morte programmable effaçable électriquement CEM Compatibilité électromagnétique PEM Perturbations électromagnétiques EN Norme européenne ESD Décharge électrostatique CEI Commission Electrotechnique Internationale IGBT Transistor bipolaire à grille isolée ISO Organisation Internationale de Standardisation DEL Diode électro-luminescente MO Mégaoctet MS-DOS Système d’exploitation Microsoft pour PC-AT PC-AT PC configuré AT TBTP Très basse tension de protection MLI Modulation de largeur d’impulsion Mémoire vive Mémoire vive Mémoire vive (volatile) Ballast Résistance ballast RBext Résistance ballast externe RBint Résistance ballast interne PHF Parasites HF Suite à la page suivante 12 Conventions (suite) Acronymes et abréviations (suite) Acronyme ou abréviation Description API Automate programmable industriel SERCOS Serial Realtime Communication System (Système de communication série temps réel) SRAM RAM statique SSI Interface série synchrone UL Underwriters Laboratory Vca Tension, courant alternatif Vcc Tension, courant continu 13 14 Aperçu du produit 2 Présentation Objet du chapitre Dans ce chapitre Ce chapitre contient une visualisation synthétique des variateurs SERCOS® série Lexium 17S et comprend : l Les modèles de variateurs et les composants système complémentaires disponibles l Une information de retour et de performance l L’électronique d’alimentation et de signal l La configuration de logiciel et d’axe Ce chapitre aborde les sujets suivants : Sujet Page La famille de variateurs SERCOS® série17S 16 Configuration du réseau SERCOS® de mouvement multi-axes Modicon 22 Visualisation synthétique des différentes utilisations 25 Visualisation synthétique des composants électroniques internes de 17S 27 Visualisation synthétique du logiciel système 31 15 La famille de variateurs SERCOS® série17S Présentation de la famille de variateurs SERCOS® 17S Chaque référencede la famille de variateurs SERCOS® Lexium 17S se compose d’un amplificateur pour moteur sans balais triphasé, d’une alimentation, d’un régulateur numérique performant et d’une interface fibre optique SERCOS® assemblés dans un seul boîtier. Variateurs disponibles Cinq modèles de variateurs 17S sont disponibles; ils sont reliés à différents niveaux de courant de sortie qui sont indiqués dans le tableau suivant. Courant de sortie (crête) Variateur 17S 4,2 A MHDS1004N00 8,4 A MHDS1008N00 16,8 A MHDS1017N00 28 A MHDS1028N00 56 A MHDS1056N00 Mise en service des variateurs Les variateurs SERCOS® Lexium 17S sont prévus pour être insérés dans un matériel électrique ou une machine et peuvent seulement être mis en service une fois qu’ils font partie intégrante de ce type d’équipement. Types de servomoteurs adaptés Les variateurs SERCOS® Lexium 17S doivent actionner des servomoteurs sans balai série Lexium BPH. Suite à la page suivante 16 La famille de variateurs SERCOS® série 17S (suite) Caractéristiques électriques La famille des amplificateurs Lexium 17S s’utilise sur les réseaux d’alimentation triphasée avec mise à la terre (régime TN, régime TT avec mise à la terre du neutre, avec 5 000 ampères symétriques). Les variateurs Lexium sont incompatibles avec le régime IT car les filtres de suppression des interférences sont internes et raccordés à la terre. Pour pouvoir raccorder les variateurs Lexium à un régime IT, l’utilisateur peut : l utiliser un transformateur d’isolation en étoile pour recréer un régime TT ou TN local. Le reste du câblage peut alors rester en régime IT (avec avertissement uniquement, lors du premier défaut). l utiliser un disjoncteur différentiel qui est capable de travailler avec des composantes continues et des pointes de courant importantes. Cet appareil détecte les déséquilibres des phases par rapport à la terre. Avertissement : Lors du premier défaut, le disjoncteur différentiel doit couper rapidement l’alimentation des variateurs. La valeur du courant résiduel doit être correctement réglée et doit être dans un premier temps réglée au minimum (par exemple : 30 mA) Vous pouvez utiliser les appareils Merlin Gerin suivants : l Vigirex, modèle RH328AF (Référence : 50055) l L’un de ces noyaux magnétiques : - modèle TA, 30 mm de diamètre interne (Référence : 50437) - modèle TA, 30 mm de diamètre interne (Référence : 50438) - modèle TA, 80 mm de diamètre interne (Référence : 50439) Si vous utilisez ces amplificateurs dans une zone résidentielle, ou dans des locaux industriels ou commerciaux, des filtres additionnels doivent être rajoutés. La famille des amplificateurs Lexium 17S est conçue pour fonctionner avec les moteurs synchrones sans balais de la série Lexium BPH, avec contrôle à boucle fermée de couple, vitesse et/ou position. La tension diélectrique des moteurs doit être au moins égale à la tension continue interne de l’amplificateur (DC link). Seuls les câbles en cuivre peuvent être utilisés. La taille des câbles est déterminée par la norme EN 60204 (ou la table 310-16 des colonnes NEC 60°C ou 75°C des tailles AWG ). Nous garantissons uniquement la compatibilité de ces amplificateurs avec les normes industrielles, si les composants (moteurs, câbles, amplificateurs, etc) sont fournis par Schneider Automation. 17 La famille de variateurs SERCOS® série 17S, (suite) Portrait de famille des variateurs 17S La photographie suivante illustre un membre représentatif de la famille des variateurs 17S. La famille complète comprend cinq modèles en deux tailles différentes. Les modèles MHDS1004N00, MHDS1008N00, MHDS1017N00 et MHDS1028N00 ont des boîtiers de même dimension alors que le modèle MHDS1056N00 a un plus grand boîtier. (Voir chapitre 3 pour plus de détails sur les dimensions.) Suite à la page suivante 18 La famille de variateurs SERCOS® série 17S, (suite) Vue avant des variateurs 17S La photographie suivante montre une vue avant d’un variateur 17S. Connecteur E/S analogique et numérique. Voir chapitre 4 pour plus d'informations sur le câblage Affichage. Voir chapitre 5 Terminal. Voir chapitre 5 Connecteur d'entrée d'alimentation de polarisation. Voir le chapitre 4 pour plus d'informations sur le câblage Suite à la page suivante 19 La famille de variateurs SERCOS® série 17S, (suite) Matériel fourni Chaque variateur 17S SERCOS inclut le matériel suivant. l Connecteurs X3, X4, X0A, X0B, X7 et X8 l En document “A lire en prioriré” N.B. : Les connecteurs SUB-D et le connecteur du servomoteur X9 sont fournis avec le câble approprié. Matériel disponible Les pièces suivantes pour vos variateurs SERCOS® 17S sont disponibles en option chez Schneider : l Servomoteurs sans balais série Lexium BPH l Câbles d’alimentation servomoteur et retour N.B. : Les câbles d’alimentation et de retour sont disponibles dans une longueur allant de 5 à 75 m et sont fournis par Schneider avec le connecteur du servomoteur attaché au câble et avec le connecteur pour le variateur non assemblé et non attaché au câble. Le câble d’une longueur de 10 m est fourni (hors stock) par Schneider avec des connecteurs attachés à chaque bout du câble. l Inductance servomoteur en option (pour des longueurs de câble d’alimentation du moteur supérieures à 25 m) l Résistance ballast externe en option l Câble de communication pour liaison série (entre le variateur et un PC) l Câbles fibre optique SERCOS® d’une longueur comprise entre 0,3 et 38 m Suite à la page suivante 20 La famille de variateurs SERCOS® série 17S, (suite) Schéma de configuration du système 17S L’illustration suivante montre une configuration type du système 17S. Unité de programmation (PC) Modules Contrôleur UniLink Câble fibre optique (Reception) Câble fibre optique (Transmission) Lexium Variateur 17S Lexium 17S Com Analog Défaut RA RB par défaut Analog 1 in + Analog 1 in Analog 2 in + Analog 2 in Sortie ana 1 Sortie ana 2 Com Analog Entrée 1 Entrée 2 Entrée 3 Entrée 4 Activé Sortie 1 Sortie 2 E/S COM MODICOM Résolveur Résistance ballast Codeur (en option) Servo Moteur Charge Puissance du moteur N.B. : Les raccordements sont simplifiés pour montrer uniquement leur fonctionnalité. Pour plus d’informations sur le raccordement, consultez le chapitre 21 Configuration du réseau SERCOS® de mouvement multi-axes Modicon Aperçu Le variateur 17S est configuré normalement dans un réseau SERCOS® contenant plusieurs axes. Un contrôleur de mouvement multi-axes Schneider configuré avec une carte processeur SERCOS® transmet les instructions de mouvement à tous les variateurs 17S correctement configurés dans la boucle fibre optique. Quels contrôleurs de mouvement utilisent un réseau SERCOS® Le contrôleur qui commande un réseau de plusieurs axes SERCOS® est un contrôleur de mouvement multi-axes SERCOS® série Modicon Quantum Automation (référence 141MMS42501) ou un contrôleur de mouvement TSX Premium CSY. Chaque contrôleur supporte un réseau en anneau SERCOS® indépendant. Chaque anneau peut contenir un maximum de 8 axes (8 variateurs et leurs moteurs). Le 17S peut également être configuré avec un contrôleur SERCOS® non-Modicon compatible. Schneider propose également un contrôleur de mouvement 32 axes (référence 141MMS53502). Connecteurs d’émission et de réception fibre optique SERCOS® Chaque variateur 17S dispose de 2 connecteurs fibre optique de type SMA conformes SERCOS® : l TX (émission) l RX (réception) Par un câble fibre optique conforme SERCOS®, le connecteur RX reçoit les instructions de commande du contrôleur (ainsi que les informations de mouvement réelles des axes précédents) en provenance du variateur précédent dans l’anneau. De même, le connecteur TX transmet les instructions de commande du contrôleur (et les informations de mouvement réelles des axes) vers le variateur suivant dans l’anneau. Le contrôleur de mouvement multi-axes SERCOS® a également un connecteur de transmission fibre optique (TX) et un connecteur de réception fibre optique (RX). Le transmetteur envoie les instructions de commande (mouvement commandé) vers tous les axes 17S du réseau en anneau. Le récepteur accepte le retour réel (informations de mouvement réelles) de tous les axes de l’anneau. La transmission s’effectue dans un seul sens, avec des temps de cycle types de 2 ms à 3 ms, selon le nombre de variateurs, le volume de données et le débit. Suite à la page suivante 22 Configuration du réseau SERCOS® de mouvement multi-axes Modicon (suite) Exemple d’une configuration type de réseau en anneau SERCOS® La figure suivante montre une configuration type d’axes SERCOS® 17S avec adresses de noeud arbitraires pour la réception et l’émission d’instructions en provenance d’un contrôleur de mouvement multi-axes. Mouvement contrôlé Mouvement actuel Rack TSX Premium ou Quantum Contrôleur de mouvement multiaxe TSX CSY Premium ou Quantum SERCOS Anneau de réseau SERCOS (huit variateurs) Câble fibre optique Suite à la page suivante 23 Configuration du réseau SERCOS® de mouvement multi-axes Modicon (suite) Exemple d’une configuration type de réseau en anneau SERCOS®, suite Comme illustré sur la figure, l’anneau dispose de 8 axes. Ces axes n’ont pas besoin d’être configurés dans l’ordre. Tout axe de l’anneau peut être identifié en tant qu’axe 1, axe 2, axe 3, etc. Toutefois, toute adresse au sein d’un anneau doit être unique. Avantages de la communication fibre optique Le contrôleur de mouvement multi-axes SERCOS® coordonne les activités de mouvement des différents axes SERCOS® sur le réseau en anneau. La communication par fibre optique permet une synchronisation efficace de plusieurs axes par une mise en réseau SERCOS® souple au lieu d’une configuration de bus en fond de bac contraignante. La mise en réseau SERCOS vous permet de placer chaque variateur près de son moteur. Ceci permet de réduire et d’éliminer le câblage encombrant entre le moteur et le contrôleur. Le protocole SERCOS fibre optique offre un isolement électrique complet entre les axes du variateur et entre chaque axe du variateur et le contrôleur de mouvement. Ceci permet d’éliminer les difficultés de câblage, telles que les boucles de défaut terre, susceptibles de se présenter dans les systèmes à câblage en solide. Deux types de communication fibre optique Le protocole SERCOS permet deux types de communication simultanés à travers le réseau : l Mises à jour de données constantes en temps réel l Messagerie intermittente plus lente Cette souplesse permet à la communication de servir de nombreux types différents d’applications de mouvement. N.B. : Pour de plus amples informations sur les raccordements par fibre optique et le câblage de signaux, voir Chapitre 4 et Annexe C. 24 Visualisation synthétique des différentes utilisations Commande numérique Le variateur 17S fournit la commande numérique complète d’un système asservi sans balai. Cela comprend : l Un régulateur de courant numérique d’excitation avec une vitesse de mise à jour de 62,5 µs l Un variateur de vitesse numérique entièrement programmable de type PI qui a une vitesse de mise à jour de 250 µs l Une évaluation numérique complète du retour de position du moteur (retour primaire) soit d’un résolveur à deux pôles standard ou d’un codeur à haute précision de type Sin-Cos (hiperface). Suite à la page suivante 25 Visualisation synthétique des différentes utilisations (suite) Amélioration de l’utilisation 26 Les fonctions suivantes sont incorporées au variateur 17S pour faciliter son installation et le fonctionnement du servosystème : l Deux entrées analogiques +/-10 V peuvent être programmées pour une multitude de fonctions selon l’application. Les deux entrées comprennent une compensation offset automatique, une limitation de bande morte et une limitation de vitesse de balayage. l Quatre entrées TOR 24 V entièrement programmables; dont deux définies en tant que détecteurs de fin de course. l Deux sorties 24 V entièrement programmables et une sortie de freinage 24 V séparée capable d’activer un maximum de 2 A. l Un raccordement RS-232 integré et entièrement isolé pour une communication avec un PC; utilisé pour régler les paramètres de configuration et régler le système avec le logiciel de configuration Unilink. l Une entrée d’alimentation de polarisation 24V séparée qui peut être reliée à un onduleur pour conserver les données du système en cas d’interruption de l’alimentation réseau CA. Visualisation synthétique des composants électroniques internes du 17S Schéma fonctionnel des composants électroniques internes du 17S Le schéma fonctionnel suivant montre les composants électroniques internes du 17S et illustre les interfaces internes pour l’alimentation, les E/S et la communication. Vcc = X6 = RS 232 RS-232 SERCOS Reception SERCOS Transmission X5 ROD/SSI XOA, XOB L1 L2 L3 Terre ROD SSI X3 Entrée 1 Entrée 2 Entrée 3 Entrée 4 Activation Sortie 1 Sortie 2 E/S2Com Relais défaut RA Relais défaut RB EMC 1 modules Contrôleur ~ Pont redresseur = EMC 2 Circuit d’appel Circuit X7 intermédiaire Liaison +CC Liaison -CC X8 +RBext +RBint A Analog1 In+ Analog1 In - D D A A Analog2 In+ Analog2 InCom Analog = D -RB ~ D Etage d’alimentation A RDC Résolveur X2 X2 ou X1 X9 Moteur SinCos X1 X4 +24 Vcc Com +24 Vcc CEM Codeur Sin-Cos Frein + Frein X9 = = Alimentation interne Suite à la page suivante 27 Aperçu des composants électroniques internes du 17S, (suite) Caractéristiques générales Les variateurs SERCOS Lexium 17S sont disponibles en cinq intensités de courant de sortie de pointe (4,2; 8,4; 16,8; 28 et 56 A) qui se divisent en deux groupes selon la largeur de l’ensemble; les variateurs 70 mm sont assigné pour supporter des courant allant jusqu’à 28 A et le variateur d’une largeur de 120 mm est assigné pour supporter des courants allant jusqu’à 56 A. Tous les variateurs Lexium fonctionnent avec une tension d’entrée qui peut aller de 208 V -10% 60 Hz, 230 V – 10 % 50 Hz à 480 V +10 % 50-60 Hz. Chaque variateur est équipé de : l Points de connexion à blindage direct l Deux entrées de consigne analogiques l Communication RS-232 à isolement galvanique et intégrées Alimentation primaire Vous pouvez utiliser une alimentation monophasée pour la mise en service et les réglages et pour un fonctionnement continu avec des variateurs ou des moteurs de plus petite taille. Voir les courbes vitesse/couple moteur Lexium 17/ BPH pour plus de détails. Les fusibles sont à fournir par l’utilisateur. Alimentation de polarisation Le variateur 17S nécessite une alimentation de polarisation 24 Vcc provenant d’une alimentation externe isolée. Suppression de PEM La suppression de PEM pour les variateurs 17S est intégrée par des filtres sur l’entrée d’alimentation primaire (EN55001, classe A, groupe 1) et sur l’entrée d’alimentation de polarisation 24 Vcc (classe A). Suite à la page suivante 28 Aperçu des composants électroniques internes du 17S, (suite) Partie d’alimentation interne Remise en condition du condensateur liaison CC Séparation électrique sécurisée intégrée La partie d’alimentation interne du variateur 17S comprend ce qui suit : l Entrée d’alimentation : Un pont redresseur directement relié au système d’alimentation triphasée avec mise à la terre, un filtre d’entrée d’alimentation intégré et un circuit de limitation de courant d’appel. l Sortie d’alimentation moteur : Onduleur IGBT à source de tension contrôlée en courant MLI avec mesure de courant isolé l Circuit ballast : Distribution dynamique d’alimentation ballast entre plusieurs variateurs sur le même circuit liaison CC. La résistance ballast interne est standard ; les résistances ballast externes sont disponibles en option selon les besoins de votre application. l Tension Liaison CC : Tension liaison CC 300...700 Vcc, nominale (900 Vcc, intermittente) et pouvant fonctionner en parallèle. Si le variateur a été stocké pendant plus d’un an, les condensateurs liaison CC devront être remis en condition comme suit : Etape Action 1 S’assurer que tous les raccordements électriques au variateur sont débranchés. 2 Envoyer une alimentation monophasée de 230 Vcc au connecteur XOA (bornes L1 / L2) sur le variateur pendant environ 30 minutes pour remettre les condensateurs en état de fonctionnement. Le variateur 17S assure une séparation électrique sécurisée (conforme à EN 50178) entre les raccordements entrée d’alimentation/moteur et l’électronique de signaux au moyen de lignes de fuite et entrefers et d’un isolement électrique appropriés. Le variateur offre également des fonctions de démarrage progressif, de détection de surtension et de surchauffe, de protection contre les courts-circuits et de surveillance de défaut de phase d’entrée. Lors de l’utilisation de servomoteurs série BPH avec les câbles pré-assemblés Schneider, le variateur régule également la surchauffe du servomoteur. 29 Aperçu des composants électroniques internes du 17S, (suite) Terminal L’utilisation du terminal sur la face avant du variateur 17S est décrite dans le système d’exploitation. Ces deux touches peuvent être utilisées (à la place du PC) pour saisir l’adresse SERCOS® du variateur. Affichage de DEL et voyants TOR Un affichage à trois caractères à l’avant du variateur 17S indique l’état du variateur une fois que l’alimentation de polarisation 24 Vcc a été mise en route. Si une erreur se produit pendant le fonctionnement, les codes d’erreur et d’avertissement s’affichent. De plus, 3 DEL individuelles (une rouge et deux vertes) sur la carte de communication SERCOS® (en haut du variateur) sont utilisées pour indiquer l’état de la communication concernée. Suite à la page suivante 30 Visualisation synthétique du logiciel système Configuration Le logiciel de configuration est utilisé pour configurer et enregistrer les paramètres d’exploitation des variateurs série Lexium 17S. Le variateur est mis en service à l’aide du logiciel UniLink et, pendant ce temps, le variateur peut être commandé directement par ce logiciel. Paramétrage Vous devez adapter les variateurs SERCOS® à votre installation. Vous pouvez le faire en reliant un PC (unité de programmation) à l’interface série RS-232 du variateur et ensuite en mettant en marche le logiciel de configuration UniLink fourni par Schneider. Le logiciel UniLink et la documentation associée sont fournis dans le CD-ROM. Utilisez le logiciel UniLink pour changer les paramètres ; vous pouvez tout de suite constater les effets sur le variateur car il est relié (en ligne) en permanence. En plus, les valeurs réelles viennent du variateur et s’affichent simultanément sur l’écran du PC. Réglages par défaut Les réglages défaut spécifiques au moteur pour toutes les combinaisons raisonnables du variateur et du servomoteur font partie du firmware du variateur. Dans la plupart des applications, vous pouvez utiliser ces valeurs défaut pour faire fonctionner votre variateur sans problèmes. (Consultez l’aide en ligne UniLink pour plus de renseignements sur les valeurs défaut.) Suite à la page suivante 31 Visualisation synthétique du logiciel système (suite) Logiciel de mise en service UniLink Les caractéristiques matérielles minimum nécessaires au logiciel de mise en service UniLink sont spécifiées dans les tableaux suivants : Matériel Matériel Configuration minimum requise Système d’exploitation Windows 95 Windows 98 Matériel : Processeur Adaptateur graphique Mémoire vive Espace disque dur Communications 32 486 ou plus VGA 8 méga-octets 5 méga-octets disponibles Un port série RS-232 Montage et encombrement 3 Présentation Dans ce chapitre Ce chapitre donne des informations sur le montage et sur les dimensions du variateur SERCOS® série Lexium 17S et comprend les sujets suivants : Sujet Page Mesures de sécurité lors de l’installation 34 Installation 36 Montage et encombrement du variateur 37 Montage et encombrement de la résistance ballast externe en option 39 Montage et encombrement de l’inductance du moteur 40 33 Mesures de sécurité lors de l’installation ATTENTION ! CONTRAINTES MECANIQUES Protéger le variateur contre les chocs lors du transport et des manipulations. Il est important de ne pas déformer les parties extérieures de l’appareil, sous peine d’endommager les composants internes ou de modifier les distances d’isolement. Le non-respect de cette précaution risque d’entraîner des blessures ou des dégâts matériels. ATTENTION ! CONTRAINTES ELECTRIQUES Sur le lieu de l’installation, attention de ne pas dépasser la tension maximum autorisée pour le secteur et pour les connecteurs d’entrée de polarisation du variateur. (Voir EN 60204-1, section 4.3.1.) Une tension excessive sur ces bornes peut entraîner la destruction du circuit ballast et/ou des composants électroniques du variateur. Le non-respect de cette précaution risque d’entraîner des blessures ou des dégâts matériels. ATTENTION ! RACCORDEMENTS ELECTRIQUES Ne jamais débrancher les raccordements électriques du variateur SERCOS® quand il est sous tension. Le non-respect de cette précaution risque d’entraîner des blessures ou des dégâts matériels. Suite à la page suivante 34 Mesures de sécurité lors de l’installation (suite) ATTENTION ! CONTAMINATION ET RISQUES THERMIQUES S’assurer que le variateur 17S est monté dans un coffret d’appareillage correctement ventilé et fermé et qui ne contient pas de contaminants conducteurs ou corrosifs. Vérifier que les espaces de ventilation en dessus et en dessous du variateur sont conformes aux normes. (Se référer au chapitre 3 pour plus d’informations.) Le non-respect de cette précaution risque d’entraîner des blessures ou des dégâts matériels. DANGER ! RISQUES DE CHOC ELECTRIQUE Les tensions résiduelles des condensateurs liaison CC peuvent être dangereuses jusqu’à cinq minutes après la mise hors tension du réseau d’alimentation. Il est donc préférable de mesurer la tension de la liaison CC (+CC/-CC) et d’attendre que cette tension soit inférieure à 40V. Les branchements de commande et d’alimentation peuvent rester sous tension même si le moteur ne tourne plus. Le non-respect de cette précaution risque d’entraîner des blessures ou des dégâts matériels. 35 Installation Protection contre la surintensité d’alimentation Il vous incombe d’installer une protection contre la surintensité (par le biais de disjoncteurs et/ou de fusibles) pour le réseau d’alimentation Vca et pour l’alimentation de polarisation 24Vcc qui sont reliés au variateur. Mise à la terre Vérifier que le variateur et que le servomoteur associé sont correctement reliés à la terre. Séparation de câbles Acheminer les câbles d’alimentation et de commande (signaux) séparément. Schneider vous conseille de les espacer d’au moins 20 cm. Cet espacement améliore les performances du système. Si le câble d’alimentation du servomoteur comprend des câbles de commande des freins, ces deux câbles doivent avoir un blindage différent qui doit être relié à la terre aux deux embouts du câble. Flux d’air S’assurer qu’un flux d’air frais et filtré adéquat circule au fond du coffret renfermant le variateur. 36 Montage et encombrement du variateur Dimensions du 17S : hauteur, largeur et profondeur encombrement Le schéma suivant montre la hauteur, la largeur et la profondeur du variateur 17S. 5 26 (27 3*) Modèles : MHDA1004N00 MHDA1008N00 MHDA1017N00 MHDA1028N00 mm 325 mm 275 mm 70 mm 26 27 5( 3* ) mm Modèle : MHDA1056N00 325 mm 275 mm 12 0m m * Dimensions avec connecteurs de raccordement Suite à la page suivante 37 Montage et encombrement du variateur (suite) Montage et encombrement du variateur 17S Le schéma suivant montre la profondeur et les caractéristiques de montage du variateur 17S. Conduite des câbles 40 mm 70 mm MHDS 1056N00 305 mm MHDS1056N00 5 mm MHDS1004N00 MKDS1008N00 MHDS1017N00 MHDS1028N00 MHDS1004N00 MKDS1008N00 MHDS1017N00 MHDS1028N00 45 mm 70 mm 50 mm 70 mm 40 mm 45 mm Conduite des câbles 2,5 mm (min.) 273 mm Porte du coffret Panneau de montage 265 (273 mm*) mm M5 Lexium 17S *Dimensions avec connecteurs de raccordement 38 Montage et encombrement de la résistance ballast externe en option Encombrement de l’ensemble de la résistance ballast externe en option Le schéma suivant montre les dimensions des trois ensembles de résistance ballast externe en option. F E2 E1 D A B C G +Rb PE -Rb Résistance ballast Assemblage Référence W mm mm mm mm mm mm AM0RFE001V025 33 330 390 412 6 AM0RFE001V050 AM0RFE 001V150 R A B C D E1 E2 F G mm mm Kg 4.5 x 9 77 1.2 33 400 426 486 92 64 64 6.5 x 12 120 33 500 526 586 185 150 150 6.5 x 12 120 2.3 5.2 44 35 Poids 39 Montage et encombrement de l’inductance du moteur Dimensions de l’ensemble d’inductance du moteur Le schéma suivant montre les dimensions de l’ensemble d’inductance du moteur. 250 153.3 4.3 62 35 150 113 N.B. : Toutes les dimensions sont exprimées en millimètres (mm). Réf. AM0FIL001V056 40 Irms max. 3 x 20 A F max. L 8.3 kHz 1,2 mH Câblage et E/S 4 Présentation Introduction Ce chapitre décrit et montre tous les raccordements d’alimentation, tous les raccordements des signaux et tous les raccordements E/S du variateur 17S. Les raccordements d’alimentation et de signaux sont les suivants : l Alimentation CA par un bornier à quatre positions, embrochable l Alimentation de polarisation par un bornier à quatre positions, embrochable l Raccordements d’alimentation série parmi plusieurs variateurs l Alimentation servomoteur par un bornier à six positions, embrochable l Résistance ballast en option par un bornier à quatre positions, embrochable l Entrée retour résolveur par un connecteur SUB-D à neuf broches, embrochable l Entrée retour codeur par un connecteur SUB-D à quinze broches, embrochable l Interface codeur auxiliaire par un connecteur SUB-D à neuf broches, embrochable l Interface fibre optique par 2 connecteurs SMA l Entrée analogique et E/S numérique par un bornier à 18 positions, embrochable l Interface de communication série par un connecteur SUB-D à neuf broches, embrochable Suite à la page suivante 41 Présentation, suite Dans ce chapitre 42 Ce chapitre aborde les sujets suivants : Sujet Page Considérations initiales sur le câblage et sur les E/S 43 Visualisation synthétique du câblage 44 Raccordements de blindage du câble 47 Câblage d’alimentation 49 Câblage de signaux 57 Raccordements d’entrée analogique 63 Raccordements des E/S numériques et des relais de défaut 64 Raccordements de communication série 66 Considérations initiales sur le câblage et sur les E/S Considérations initiales Certaines descriptions et illustrations de ce chapitre peuvent servir d’exemple. Leur mise en service dépend du matériel ; ainsi des changements sont possibles à condition qu’ils n’enfreignent pas les mesures de sécurité ou qu’ils ne mettent pas en jeu l’intégrité du matériel. DANGER ! RISQUES DE CHOC ELECTRIQUE Avant de câbler et de brancher les câbles, vérifiez que l’alimentation du secteur, que l’alimentation de polarisation 24 Vcc et que les alimentations de tout autre matériel, sont hors tension. Vérifiez que chaque coffret est hors tension, qu’il est verrouillé et qu’il possède une étiquette d’avertissement de danger. Le non-respect de cette précaution risque d’entraîner des blessures ou des dégâts matériels. Mise à la terre Vérifiez que la platine de fixation du variateur, le boîtier du moteur SERCOS et l’entrée Com Analog des commandes sont reliés au point de mise à la terre du panneau commun. Suite à la page suivante 43 Visualisation synthétique du câblage Visualisation synthétique des raccordements de câblage du 17S Le schéma suivant montre les raccordements de câblage du variateur 17S. ATTENTION : Ne pas connecter un port série Modbus au connecteur X6 ! La broche 1 porte +8 Vcc, valeur supérieure à celle prise en charge par les câbles Modbus. Il est préférable d’utiliser un câble sans modem à 3 noyaux (et non un câble de liaison sans modeme) avec seulement les broches 2, 3 et 5 câblées. Le non-respect de cette précaution risque d’entraîner des dégâts matériels. X1 – Quinze broches, avec embase, connecteur Sub-D de l’entrée du codeur X5 – Neuf broches, avec embase, connecteur Sub-D du codeur auxiliaire/interface CANopen X2 – Neuf broches, avec embase,connecteur SubD de l’entrée du résolveur X6 – Neuf broches, avec embase,connecteur Sub-D des communications série interface X3 – Dix-huit positions, avec embase de raccordement pour les entrées numériques et analogiques X4 – Quatre positions, avec embase de raccordement pour l’entrée d’alimentation de polarisation +24 Vdc XO X9 – Six positions, avec embase de raccordement pour le servomoteur/frein A XO B Deux appareils à quatre positions, avec embases de raccordement pour l’entrée d’alimentation secteur CA X8 – Quatre positions, avec embase de raccordement pour la résistance Ballast interne et externe X7 – Quatre positions, avec embase de raccordement pour la liaison DC N.B. : Les connecteurs décrits ci-dessus apparaissent dans la suite de ce document dans de nombreux schémas de câblage et sont présents dans ces schémas seulement sous leur appellation alphanumérique (X4, par exemple) ; le terme connecteur n’apparaît pas. 44 Schéma de raccordement de Lexium 17S Instructions de sécurité et d’utilisation de référence contrôle thermique inclus contrôle thermique inclus 4 Analog 1 in + mono / multi tours 15 Codeur Sinus-cosinus X1 1 Com Analog X2 Analog 2 in + 6 Analog 2 in - 7 10 Com Analog Résolveur GND Vitesse +/-10 V consigne 2 référencée au GND 8 Réservé 8 Résolveur Vitesse +/-10 V consigne 1 référencée au GND 5 Analog 1 in - GND 9 Réservé X3 M U2 6 U V2 5 V W 4 PE 3 B+ B- 2 1 GND E/S-Com X9 18 Entrée 3 W P Entrée 4 Entrée 1 Supprimer le cavalier si la résistance ballast est raccordée FB1 Régénération résistance FB2 FN1 FN2 FN3 Frein + Frein - Entrée 2 Activation 2 1 3 4 1 2 3 X8 +RBint -RB Sortie 1 Sortie 2 RA Relais défaut RB +RBext n.c. MASSE des E/S TOR référencée au GND 13 14 11 12 15 16 Numérique 1 17 Numérique 2 2 Circuit Sécurité 3 X0A codeur Emulation, X5 L1 L2 L3 ROD SSI 4 maître/esclave Maître./esclave. PE X4 1 2 X6 +24 Vcc COM1/COM2 3 4 PC Com 24 Vcc X0B X7 Alimentation Contact maître L1 L2 L3 PE 1 2 3 4 CC+ CC- CC+DC1 2 3 4 3 Raccordement PE (mise à la terre protégée) raccordement à la terre (panneau) raccordement de blindage par prise raccordement de blindage à la face avant FH blindage si le câble mesure plus de 20 cm PE L1 L2 L3 par rapport aux autres amplificateurs 45 Affectation des broches de LEXIUM 17 S CODEUR X1 R2 9 S4 8 S1 7 V6 Horloge 15 V 14 DATA (-485) 13 Up SENSE 12 B- (REFCOS) 11 0V SENSE 10 A- (REFSIN) 9 5 R1 4 S2 3 S3 2V 1 blindage 8 Horloge 7V 6 N.C. 5 DATA(+485) 4 Up (8V) 3 B+ (COS) 2 0 V(MASSE) 1 A+ (SIN) X2 RESOLVEUR 1 Pcom 2 M+ 3 M4 A- (CLK) 5 A+ (/CLK) X5 ROD/SSI B+ (DATA) 6 B- (/DATA) 7 réservé 8 N.C. 9 6 réservé 7 8 9 réservé 1 réservé 2 RxD 3 TxD 4 N.C. 5 PGND X6 PC X3 Com Analog 1 Ra Relais défaut 2 Rb Relais défaut 3 Analog 1 In + 4 Analog 1 In - 5 Analog 2 In + 6 Analog 2 In - 7 réservés 8 réservés 9 Com Analog 10 Entrée 1 11 Entrée 2 12 Entrée 3 13 Entrée 4 14 Activation15 Sortie 1 16 Sortie 2 17 E/S-Com 18 Vue : face aux connecteurs intégrés ur/ B X0 1 L1 L2 2 L3 3 PE 4 B t -R 1 Bin +R EXT 2 B +R 3 . n.c 4 X8 N GE RE Codage 1 +24 Vcc 1 +24 Vcc 2 +24 Vcc Com 3 +24 Vcc Com 4 C it rcu -ci 1 L1 2 L2 3 L3 4 E P 1 C +C 2 C -C 3 C C + 4 C C - D X7 A X0 in fr e inFre n+ i Fre 2 PE 3 W2 4 V2 5 U2 6 X9 X4 te mo Suite à la page suivante 46 Raccordements de blindage du câble Raccordement du blindage à la face avant La procédure suivante et le schéma associé décrivent le raccordement du blindage à la face avant du variateur 17S : Etape Action 1 Retirer une longueur de la gaine extérieure du câble et de la tresse de blindage de manière à exposer la longueur des fils requise. 2 Mettre en sécurité les câbles exposés à l’aide d’un collier. 3 Retirer environ 30 mm de la gaine du câble en s’assurant de ne pas endommager la tresse de blindage. 4 Sur la face avant du variateur, insérez un collier dans une encoche du rail de blindage. 5 Utilisez le collier que vous venez d’insérer pour fixer solidement la tresse de blindage exposée du câble sur le rail de blindage. Suite à la page suivante 47 Raccordements de blindage du câble (suite) Schéma de raccordement du blindage de câble Le schéma suivant montre les raccordements du blindage de câble sur la face avant du variateur 17S. Extrémité du câble* 1 2 3 30 30 Extrémité du câble* 4 L iu ex m 17 Extrémité du câble* 5 Le 48 m x iu 17 S S Câblage d’alimentation Raccordement de l’alimentation CA du secteur Le schéma suivant montre les raccordements de l’entrée d’alimentation CA du secteur au variateur 17S. * *3 x 230 V +10 % max. avec un servomoteur BPH055 Raccordement d’alimentation de polarisation Le schéma suivant montre les raccordements de l’entrée d’alimentation de polarisation au variateur 17S. Suite à la page suivante 49 Câblage d’alimentation (suite) Raccordements d’alimentation série Le schéma suivant illustre les raccordements série pour l’alimentation CA secteur et l’alimentation de polarisation dans plusieurs variateurs 17S. Alimentation CA ~ = L1 L2 L3 Lexium 17S X4 +24 +24 COM COM Lexium 17S X4 +24 +24 COM COM Lexium 17S X4 +24 +24 COM COM X0A L1 L2 L3 PE X0A L1 L2 L3 PE X0A L1 L2 L3 PE X0B L1 L2 L3 PE X7 +CC -CC +CC -CC X0B L1 L2 L3 PE X0B L1 L2 L3 PE X7 +CC -CC +CC -CC X7 +CC -CC +CC -CC Lexium 17S X4 +24 +24 COM COM Lexium 17S X4 +24 +24 COM COM NC X0A L1 L2 L3 PE X0A L1 L2 L3 PE 2 X7 +CC -CC +CC -CC Au variateur suivant Alimentation CC ALIMENTATION 24 Vcc Alimentation 1 +CC -CC Fusible X0B L1 L2 L3 PE NC X0B L1 L2 L3 PE NC Au variateur suivant X7 +CC -CC +CC -CC 1 Fusible max : 20 A 2 blindage si la longeur est > 20 cm Notes: -Le courant doit être limité à 20 A entre l’alimentation et les variateurs. - Les variateurs doivent être configurés pour supprimer tout défaut (voir les commandes Unilink). Suite à la page suivante 50 Câblage d’alimentation (suite) Raccordement de la résistance ballast externe en option Le schéma suivant illustre les raccordements entre la résistance ballast externe en option et le variateur 17S. Le variateur est livré avec un cavalier installé sur le connecteur X8, sur les bornes RB et RBint. Si vous utilisez une résistance ballast externe en option, retirez alors le cavalier pour débrancher (et ainsi désactiver) la résistance ballast interne. La présence de fusibles sur les deux lignes de la résistance ballast externe est obligatoire. Vous devez utiliser des fusibles rapides tenant une tension CA/CC élevée. Si vous utilisez une résistance Ballast externe, désactivez la résistance Ballast interne en supprimant le cavalier entre -RB et +RBint. Lexium 17S X8 1 -DC +DC RBint 2 -RB FB1 +RBint RBext 3 4 Description fonctionnelle du circuit ballast +RBext FB2 N.C. Lors du freinage, l’énergie du servomoteur est renvoyée au variateur et se convertit en chaleur dans la résistance ballast. Le fonctionnement de la résistance ballast est contrôlée par le circuit ballast qui utilise des seuils qui se règlent sur la tension d’alimentation principale configurée par le logiciel UniLink. Ce qui suit est une description fonctionnelle abrégée du fonctionnement du circuit ballast. l Variateur individuel(non couplé par le circuit liaison CC) - Le circuit commence à répondre quand la tension liaison CC est de 400 V, 720 V ou 840 V (selon la tension d’alimentation). Si l’énergie qui revient du servomoteur est supérieure à l’alimentation ballast préprogrammée, alors le variateur émet un signal “ d’excès d’alimentation ballast ” et le circuit ballast sera mis hors tension. D’après la vérification interne de la tension liaison CC, une surtension sera détectée, le contact de relais de défaut s’ouvrira et le variateur sera mis hors tension, le message d’erreur "Surtension" s’affichera. l Plusieurs variateurs (couplés avec le circuit Liaison CC) - Dans ce cas, l’énergie ballast est répartie de façon égale dans les variateurs. Suite à la page suivante 51 Câblage d’alimentation (suite) Raccordement du servomoteur Lexium BPH (à l’exclusion du BPH055) Les schémas suivants montrent les raccordements entre un servomoteur ( à l’exclusion du BPH055) et le variateur 17S. Quand la longueur du câble de l’interface dépasse 25 m, une inductance de moteur doit être installée ainsi, à une distance d’un mètre au maximum du variateur. Raccordement entre le servompoteur et le variateur si la longueur du cable est inférieure ou égale à 25 m LEXIUM 17S X9 Com 24 Vdc 24 Vdc 1 Frein- (Noir) 2 Frein+ (Blanc) 3 Masse (Vert) 4 W2 (3) 5 V2 (2) 6 U2 (1) Servo Moteur Raccordement entre le servompoteur et le variateur si la longueur du cable d’interface est supérieure à 25 LEXIUM 17S X9 Com 24 Vdc 24 Vdc Inductance du moteur AMOFIL001V056 B- B- B+ B+ 3 PE PE Frein (Noir) Frein + (Blanc) Masse (Vert) 4 W W W2 (3) 5 V1 V2 V2 (2) 6 U1 U2 U2 (1) 1 2 Servo Moteur N.B. : L’inductance doit être installée à une distance inférieure ou égale à un mètre du variateur Suite à la page suivante 52 Câblage d’alimentation (suite) Raccordement du servomoteur Lexium BPH 055 Les schémas suivants montrent les raccordements entre un servomoteur BPH055 et le variateur 17S. Quand la longueur du câble de l’interface dépasse 25 m, une inductance de moteur doit être installée ainsi, à une distance d’un mètre au maximum du variateur. Raccordement entre le servomoteur et le variateur si la longueur du cable est inférieure ou égale à 25 m. LEXIUM 17S X9 Com 24 Vdc 1 2 24 Vdc 3 5 Frein - 4 Frein + Masse (Vert) 4 2 5 3 6 1 BPH055 Servo Moteur Raccordement entre le servompoteur et le variateur si la longueur du cable d’interface est supérieure à 25 LEXIUM 17S X9 Com 24 Vdc 24 Vdc Inductance du moteur AMOFIL001V056 1 B- 2 B+ B+ 4 3 PE PE Masse (Vert) 4 W1 W2 2 5 V1 V2 3 6 U1 U2 1 B- 5 BPH055 Servo Moteur N.B. : L’inductance doit être installée à une distance inférieure ou égale à un mètre du variateur AVERTISSEMENT ! Avec un servomoteur BPH055, l’alimentation du variateur 17S est limitée à 3 x 230 Vcc +10 % 53 Câblage d’alimentation (suite) Raccordement du servomoteur (avec des résistances de contacteur et de frein dynamique en option) Le schéma suivant montre les raccordements entre un servomoteur et le variateur 17S si les résistances de freinage dynamique en option et le contacteur associé sont incorporés. LEXIUM 17S X9 Com 24 Vdc Frein - 1 Frein + 2 24 Vdc 3 Masse (Vert) 4 W2 5 V2 6 U2 Servo Moteur R B RB Note: Si possible, désactivez le pilote avant d’ouvrir le relais. Cadre D LPID25008BD ou équivalent RESISTANCES DE FREINAGE - Pour determiner les valeurs des resistances de freinage, vous devez utiliser les formules suivantes : MINIMUM RESISTANCE (Rdb) Rb = où : ( ) 55°C max X BEMF 1000 I MAX X 0.8 DEBIT DE PUISSANCE DE LA RESISTANCE (Pb) 2 MAX X 0.8 X Rb Pb = 10 ( ) vitesse max.est la vitesse maximale du moteur, exprimée en RPM* BEMF est la force de retour électromotrice du moteur, exprimée en V / KPRM* IMAX est le courant maximum du moteur, exprimé en Ampères RMS* * Ces valeurs figurent sur la fiche technique du moteur. Suite à la page suivante 54 Câblage d’alimentation (suite) Description fonctionnelle de la commande de frein du servomoteur Un frein 24V du servomoteur est commandé directement par le variateur 17S à l’aide des paramètres de FREIN que l’on peut sélectionner à l’aide du logiciel. La durée et les liens fonctionnels entre le signal d’ACTIVATION, la consigne de vitesse, la vitesse et l’effort de freinage sont indiqués dans le schéma suivant. V COMMANDE Entrée t V ENABLE Entrée t 10ms V COMMANDE Interne S Rampe + 3% t Actuel Vitesse t V ENABLE Interne V t 100ms FREIN Sortie t F Force de freinage t t SET t RELEASE Pendant la temporisation d’ACTIVATION fixe de 100 ms, la consigne de vitesse du variateur est amenée le long d’une rampe de 10 ms à 0V. La plage de 3 % de la vitesse réelle est mise à l’échelle à VLIM. N.B. : La durée de l’embrayage et du débrayage du frein varie selon le servomoteur et doit ainsi être pris en compte lors du réglage des paramètres. Suite à la page suivante 55 Câblage d’alimentation (suite) AVERTISSEMENT ! RISQUE DE CHOC La configuration disponible immédiatement de la fonction de freinage ne garantit pas la sécurité du personnel. Afin de rendre cette fonction sans risque pour le personnel, un contact à fermeture et un dispositif d’antiparasitage (varistance) installé par l’utilisateur doit être incorporé dans le circuit de frein comme illustré dans le schéma suivant. Le non-respect de cette précaution risque d’entraîner des blessures ou des dégâts matériels. Lexium 17S Com +24 Vdc +24 Vdc X9 1 Frein - 2 Frein + Square D 8501R5D41V53 ou équivalent 56 Varistance Harris Semiconductor V39XA1 ou régulateur Servo Moteur Câblage de signaux Raccordement du résolveur Lexium BPH (à l’exclusion du BPH055) Le schéma suivant montre les raccordements entre le résolveur et le variateur 17S. 1 9 8 2 3 Lexium 17S Connecteur pour le résolveur Résolveur 33kΩ 47kΩ 470R 47kΩ 10 12 7 11 6 4 5 470R X2 7 Bleu 2 3 1 Cosinus+ Cosinus- Violet 33kΩ 33kΩ 47kΩ 470R 47kΩ 470R Rose 4 12 8 11 Sinus+ Sinus- Gris 33kΩ Vert 10R 5 7 9 10 Brun 2 6 Noir Référence+ Référence- Moteur 9 8 Capteur Surchauffe Rouge N.B. : Les servomoteurs série Lexium BPH standard sont équipés de résolveurs bipolaires intégrés. Le contact de thermistance dans le servomoteur est relié par un câble résolveur au variateur 17S. Suite à la page suivante 57 Câblage de signaux (suite) Raccordement du résolveur Lexium BPH055 Le schéma suivant montre les raccordements entre le résolveur et le variateur 17S. 8 1 9 2 7 3 6 5 Lexium 17S Connecteur pour le résolveur 4 Résolveur 33kΩ BPH055 47kΩ 470R 47kΩ 470R X2 7 Bleu 4 3 3 Cosinus+ Cosinus- Violet 33kΩ 33kΩ 47kΩ 470R 47kΩ 470R Rose 4 6 8 5 Sinus- Gris 33kΩ 10R Sinus+ Vert 5 2 9 1 Brun 2 6 Noir Référence+ Référence- Moteur 8 7 Capteur Surchauffe Rouge N.B. : Les servomoteurs série BPH055 standard sont équipés de résolveurs bipolaires intégrés. Le contact de thermistance dans le servomoteur est relié par le câble résolveur au variateur 17S. Suite à la page suivante 58 Câblage de signaux, suite Le schéma suivant montre les raccordements d’entrée du codeur entre le codeur et le variateur 17S. Lexium 17S Codeur HIPERFACE X1 10kΩ 10kΩ 1 Jaune 7 9 8 Sinus+ Sinus- 1kΩ 1kΩ Vert 10kΩ 3 10kΩ Violet 6 5 11 Connecteur pour le codeur Cosinus+ Cosinus- Bleu 1kΩ 1kΩ Raccordement d’entrée du codeur 5 Orange 10 9 13 Données + Données - Rouge Ne rien raccorder aux broches 10 et 12 +9V 12 10 4 Rouge/Blanc 1 2 - 15 V 2 V+ alimentation Com Noir/Blanc 14 7 Noir 12 13 Capteur Surchauffe Marron N.B. : Les servomoteurs série BPH peuvent être dotés en option d’un codeur sinuscosinus mono-tour ou multi-tours qui est utilisé par le variateur 17S en tant que dispositif de retour primaire pour des opérations qui nécessitent un positionnement très précis ou un fonctionnement sans à-coups. En plus, le contact de thermistance dans le servomoteur est relié par le câble du codeur au variateur 17S. 59 Câblage de signaux (suite) Interface codeur auxiliaire l Schéma de fonctionnement maître-esclave des variateurs L’interface codeur peut être utilisée pour relier ensemble un ou plusieurs variateurs 17S dans une configuration maître-esclave, comme illustré dans le dessin suivant. Jusqu’à 16 variateurs esclaves peuvent être commandés par un variateur maître désigné par le biais de la sortie codeur. Le logiciel UniLink permet de régler les paramètres du(es) variateur(s) esclave(s) et de régler le ratio (nombre d’impulsions/tour). Esclave Maître Lexium 17D Lexium 17S RS-485 X5 5 X5 A+ 4 +5 V = = PCom RS-485 5 RS-485 Voie A 4 A- 1 PCom 1 6 B+ 6 7 7 B- Voie B RS-485 N.B. : Dans cette configuration, les entrées de la consigne analogique sont désactivées et les Com Analog et E/S (connecteur X3) doivent être raccordés. 60 Câblage de signaux (suite) l Raccordement d’entrée du codeur incrémental : Le schéma suivant montre le raccordement d’entrée du codeur entre le variateur 17S et un codeur incrémental externe. Codeur incrémental X5 Lexium 17S A+ 5 RS-485 A2 M+ Indicateur 3 RS-485 5 Vcc = = 8 1 6 RS-485 MRéservé PCom Masse B+ RS-485 Voie B 7 RS-485 RS-485 Voie A 4 B+ Alimentation + Vcc Masse Remarque:Les récepteurs sont alimentés via une tension d’alimentation interne. PCom doit toujours être relié à la masse du codeur. Le codeur incrémental est alimenté par une alimentation externe. 61 Câblage de signaux (suite) l Raccordement d’entrée du codeur SSI Le schéma suivant montre les racccordement entre un codeur externe SSI et le variateur. Lexium 17S Codeur SSI X5 6 Données + RS-485 7 RS-485 5 Vcc = = 8 1 4 Réservé Données PCom Masse Horloge + RS-485 5 RS-485 Horloge + + Vcc Alimentation Masse Remarque:Les récepteurs sont fournis via une tension d’alimentation interne. PCom doit toujours être relié à la masse du codeur. Le codeur SSI est alimenté par une alimentation externe. 62 Raccordement d’entrée analogique Entrées analogiques Le schéma suivant montre les raccordements entre deux entrées analogiques différentielles entièrement programmables du variateur 17S et un équipement utilisateur. (Se référer à la liste des fonctions pré-programmées qui se trouvent dans l’aide en ligne UniLink.) Périphérique utilisateur Lexium 17S X3 10kΩ 10kΩ Analog 1 In+ 4 10kΩ 10kΩ Analog 1 In- 5 10n 10n Com Analog 1 Analog 2 In+ 6 Analog 2 In- 7 10kΩ 10kΩ 10kΩ 10kΩ 10n 10n + - +/- 10V référencée à Com Com + - +/- 10V référencée à Com Masse N.B. : Com Analog doit toujours être relié à Com de l’équipement utilisateur comme référence de masse. 63 Raccordement des E/S numériques et des relais de défaut Entrées et sorties numériques Le schéma suivant montre les raccordements entre le relais de défaut, les quatre entrées numériques entièrement programmables, une entrée d’activation spécifique et deux sorties numériques du variateur 17S et des équipements utilisateur types. (Se référer à la liste des fonctions pré-programmées qui se trouve dans l’aide en ligne UniLink.) LEXIUM 17S X3 Relais défaut RA 2 1KΩ 100nF 3 Relais défaut RB Sortie 1 16 Sortie 2 17 25Ω Périphérique Périphérique 25Ω Entrée 1 11 Entrée 2 12 3K3 6V5 Entrée 3 13 Entrée 4 14 Home* +Limite* + 24 Vcc (nominal) - -Limite* Activation 15 Activé E/S-Com 18 *Utilisation typique Electrode panneau point de mise à la terre en étoile Suite à la page suivante 64 Raccordement des E/S numériques et des relais de défaut (suite) Utilisation de fonctions préprogrammées dans le variateur Relais de défaut - Les contacts du relais de défaut isolés sont fermés lors du fonctionnement normal et ouverts en condition de défaut. L’état du relais n’est pas affecté par le signal d’activation, par la limite I2t ou par les avertissements. Tous les défauts provoquent l’ouverture du contact RA/RB et la désactivation de l’étage de sortie. Le chapitre Dépannage comporte une liste des messages d’erreur. Entrées numériques 1, 2, 3 et 4 - Vous pouvez utiliser les quatre entrées numériques pour lancer les fonctions pré-programmées qui sont enregistrées dans le variateur. Sorties TOR numériques 1 et 2 - Vous pouvez utiliser les deux sorties numériques pour envoyer des messages à partir des fonctions pré-programmées qui sont enregistrées dans le variateur. Entrée validation - Il s’agit d’une entrée matérielle spécifique à détection de niveau (et non de front) qui validera l’étage de sortie du variateur quand une tension de 24 Vcc est appliquée et qu’il n’y a pas de condition de défaut. N.B. : La validation matérielle est mise sous tension à la détection de l’état et non à la sensibilité de transition. Se reporter à l’aide en ligne UniLink pour les renseignements concernant la validation logicielle. 65 Raccordement de communication série Schéma de raccordement de communication de type modem blanc RS-232 Le schéma suivant illustre le raccordement pour la communication RS-232 entre le Lexium 17S et un PC. Voir la section sur le câblage dans l’Annexe C La définition des paramètres de contrôle de fonctionnement, de position et de mouvement peut se faire sur un PC standard. Vous devez connecter l’interface du PC (X6) de l’amplificateur lorsque l’alimentation du matériel est désactivée, via un câble à 3 fils, à l’interface série du PC. N’utilisez pas de câble de liaison type null modem ! L’interface est isolée électriquement grâce à un optocoupleur et est connectée au même potentiel que l’interface CANopen. 66 Fonctionnement du système 5 Présentation Dans ce chapitre Ce chapitre donne des informations sur le fonctionnement des variateurs de la série Lexium 17S et comprend les sujets suivants : Sujet Page Mise sous tension et mise hors tension du système 68 Procédure de vérification du fonctionnement du système 72 Boutons et voyants de la face avant 74 67 Mise sous tension et mise hors tension du système Caractéristiques de mise sous tension et de mise hors tension Le schéma suivant illustre la séquence fonctionnelle qui a lieu au moment où le variateur est mis sous tension ou hors tension. V Polarisation 24V X4 t V Relais défaut bornes X3. 2 et 3) t V < 5s (temps d’initialisation) L1,L2,L3 XO t V Liaison DC X7 t V Activation X3 (borne 15) ≈ 500ms 5 min. t 68 Mise sous tension et mise hors tension du système, (suite) Fonction d’arrêt Si un défaut se produit, l’étage de sortie de l’amplificateur est désactivé et le contact RA/RB s’ouvre. En outre, un signal d’erreur global peut être envoyé à l’une des sorties numériques (borniers X3/16 et X3/17). Ces signaux permettent à la commande de niveau supérieur de terminer le cycle API en cours ou de mettre le variateur hors tension (à l’aide d’un frein supplémentaire ou d’un matériel similaire). Les instruments équipés d’une fonction "Frein" utilisent une séquence spécifique pour la désactivation de l’étage de sortie. Les fonctions d’arrêt sont définies dans la norme EN 60204 (VDE 0113), Para. 9.2.2, 9.2.5.3. Voici les catégories de fonctions d’arrêt : Catégorie 0 : Arrêt par mise hors tension de l’alimentation puissance du variateur (e.g. arrêt non contrôlé); Catégorie 1 : Arrêt contrôlé, durant lequel l’alimentation puissance du variateur est maintenue et n’est interrompue qu’une fois la mise hors tension accomplie ; Catégorie 2 : Arrêt contrôlé, durant lequel l’alimentation puissance du variateur est maintenue. Chaque machine doit être équipée d’une fonction d’arrêt de catégorie 0. Les fonctions d’arrêt de catégorie I et/ou 2 doivent être câblées si la sécurité ou le fonctionnement de l’équipement l’exigent. 69 Mise sous tension et mise hors tension du système, (suite) Stratégies d’arrêt d’urgence Les fonctions d’arrêt d’urgence sont définies dans la norme EN 60204 (VDE 0113), Para. 9.2.5.4. Mise en œuvre de la fonction d’arrêt d’urgence : Catégorie 0 : Une fois la commande désactivée, l’alimentation électrique (400 VCA) est débranchée. Le moteur doit être contrôlé par un dispositif de contrôle électromagnétique (frein). Pour les systèmes multi-axes avec bus de liaison CC connecté (circuit intermédiaire), les phases du moteur doivent être débranchées par un interrupteur et court-circuitées par des résistances raccordées via une configuration en étoile. Catégorie 1 : En cas d’arrêt d’urgence sans frein, le variateur peut être mis hors tension par un arrêt contrôlé. La catégorie d’arrêt 1 permet un freinage électronique avec mise hors tension quand la vitesse nulle a été atteinte. Vous pouvez effectuer un arrêt sécurisé, si la perte d’alimentation secteur n’est pas considérée comme un défaut et que la commande prend en charge la désactivation de l’amplificateur. En temps normal, seule l’alimentation puissance est arrêtée d’une manière sécurisée. L’alimentation 24 V auxiliaire reste sous tension. 70 Mise sous tension et mise hors tension du système, (suite) Exemple de câblage Fonctions d’arrêt et d’arrêt d’urgence (Catégorie 0) L1 L2 L3 PE K10 XOA K20 3 2 1 LEXIUM 17S X9 Com 24 Vcc 1 Frein - 2 Frein + 3 Masse (Vert) 4 W2 5 V2 6 U2 Activation 24 Vcc X3 15 2 K10 3 Servo moteur -RB -RB Relais défaut RA/RB K11 +24 Vcc K30 F Arrêt d’urgence ON OFF K10 K10 K11 K30 K30 K10 Com +24 Vcc K11 K20 K11 est normalement fermé (pas de défaut du matériel) 71 Procédure de vérification du fonctionnement du système Aperçu La procédure suivante et l’information associée vérifie le fonctionnement du système sans créer de risque pour le personnel ou sans mettre en jeu l’intégrité du matériel. N.B. : Les paramètres par défaut de chaque moteur série BPH sont chargés dans le variateur en usine et contiennent des valeurs valides et sûres pour les variateurs de vitesse. Une base de données contenant les paramètres du servomoteur est stockée dans la mémoire du variateur. Lors de la mise en service, vous devez sélectionner le servomoteur relié et le mettre en mémoire dans le variateur. Dans la plupart des applications, ces réglages de base entraîneront une grande stabilité de la boucle d’asservissement. Pour une description de tous les paramètres et du réglage du moteur, consultez l’aide en ligne d’UniLink. Procédure de réglage rapide Cette procédure vous permettra d’avoir accès rapidement à la promptitude opérationnelle du système. Etape Action 1 Débrancher le variateur de la source d’alimentation. AVERTISSEMENT ! RISQUE DE MOUVEMENT MECANIQUE S’assurer que le moteur est monté de manière sûre et que la charge est débranchée du moteur. Le non-respect de cette précaution risque d’entraîner des blessures ou des dégâts matériels. 2 Vérifier qu’une tension de 0 V est appliquée à l’entrée de validation (connecteur X3, borne 15). 3 Relier le PC au variateur par le biais d’un câble de communication série. 4 Allumer l'alimentation de polarisation 24 Vcc. Après la procédure d’initialisation (< 5 secondes), l’état est affiché au format DEL. 5 Allumer le PC, démarrer le logiciel UniLink et sélectionner la prise de communication série à laquelle le variateur est relié. (Les paramètres qui sont entrés en mémoire dans la SRAM du variateur sont transférés dans le PC.) Suite à la page suivante 72 Procédure de vérification du fonctionnement du système (suite) Procédure de réglage rapide (suite) Etape Action 6 Utiliser le logiciel UniLink pour vérifier/établir ce qui suit : 7 l Paramètres du variateur - Régler/rétablir les paramètres du variateur sur les valeurs de défaut d’usine. l Tension d’alimentation - Régler la tension d’alimentation sur l’alimentation du réseau. l l Servomoteur - Sélectionner le servomoteur BPH approprié. Retour - Vérifier que le retour correspond à l’unité de retour dans le servomoteur. Vérifier les dispositifs de sécurité : interrupteurs de fin de course, circuit d’arrêt d’urgence, etc. AVERTISSEMENT ! RISQUE DE MOUVEMENT MECANIQUE S’assurer que le personnel, les outils et tout autre obstacle sont éloignés de l’équipement. Le non-respect de cette précaution risque d’entraîner des blessures ou des dégâts matériels. 8 Allumer l’alimentation réseau CA. 9 Activer 24 Vcc sur la borne 15 du connecteur X3. Vérifier que, 500 ms après que la mise sous tension, le servomoteur est immobile avec un couple d’arrêt de M0. 10 A l’aide de la fonction d’entretien oscilloscope d’UniLink, programmer une petite commande de vitesse 50 tr/min. Si le servomoteur oscille, le paramètre Kp de la page de menu "variateur de vitesse" doit être réglé. N.B. : Il se peut que le paramètre Kp doive être réglé après le raccordement de la charge. Se reporter à l’aide en ligne UniLink pour plus de renseignements concernant le réglage. N.B. : La validation matérielle est mise sous tension à la détection de l’état et non à la sensibilité de transition. 73 Boutons et voyants de la face avant Fonctionnement du terminal L’utilisation du terminal sur la face avant du variateur 17S est décrite dans le tableau suivant. Les deux touches peuvent être utilisées (à la place du PC) pour spécifier et saisir l’adresse SERCOS® pour le variateur. Touche Fonction Appuyer une fois : Augmente l’adresse de 1 Appuyer deux fois de suite : Augmente l’adresse de 10 Appuyer une fois : Diminue l’adresse de 1 Appuyer deux fois de suite : Diminue l’adresse de 10 Appuyer sur la touche droite et la maintenir enfoncée, puis appuyer sur la touche gauche : Saisit l’adresse spécifiée ci-dessus. N.B. : Le variateur doit être mis hors tension puis remis sous tension pour confirmer un changement d’adresse. Affichage DEL L’affichage alphanumérique indique les conditions d’état de l’alimentation du variateur, les codes d’erreur et les codes d’avertissement. Les conditions d’état de l’alimentation sont illustrées ci-dessous ; les codes d’erreur et d’avertissement sont identifiés et décrits dans le chapitre Dépannage. Etat 1 : 24 Vcc activé. Affiche la version du firmware au bout d’1 seconde affiche les états 2, 3 et 4. Etat 2 : 24 Vcc activé. Affiche le débit de courant continu du variateur; dans ce cas, 1A. (Le point clignote.) Etat 3 : 24 Vcc et alimentation secteur activés. (Le point clignote.) Etat 4 : 24 Vcc et alimentation secteur activés. (Le point clignote). Suite à la page suivante 74 Boutons et voyants de la face avant (suite) Indicateurs DEL de communication SERCOS L’illustration suivante montre l’emplacement des 3 DEL de communication SERCOS® sur la carte de communication SERCOS® en haut du variateur. Les DEL Rec_T et Tra_T sont vertes et (lorsqu’elles sont allumées) indiquent respectivement la réception ou l’émission de données. L’indicateur d’erreur DEL est rouge et s’allume si une erreur de communication SERCOS survient. 75 76 Dépannage 6 Présentation Dans ce chapitre Ce chapitre fournit des informations sur la résolution des problèmes du variateur 17S et comprend les sujets suivants : Sujet Page Messages d’avertissement 78 Messages d’erreur 80 Dépannage 84 77 Messages d’avertissement Indication et description de l’avertissement Un avertissement est généré quand une erreur qui n’est pas fatale se produit. Une erreur non fatale permet au variateur de rester actif et au contact de relais de défaut de rester fermé. Toute sortie numérique programmable peut être programmée pour indiquer qu’une condition d’avertissement a été détectée. La raison de l’avertissement est donnée sous forme de code alphanumérique sur l’affichage DEL de la face avant du variateur ; ces codes d’avertissement sont indiqués et décrits dans le tableau suivant. 78 Code Appellation d’avertissement Explication n01 Avertissement I²t Le seuil en courant réglé par le paramètre "Message I²t " a été dépassé. n02 Puissance ballast Le seuil d’alimentation réglé par le paramètre "Alimentation ballast max" a été dépassé. n03 Ecart de poursuite Le seuil d’erreur suivant réglé par le paramètre “Erreur suivante” a été dépassé. n04 Contrôle de réponse Contrôle de réponse (fieldbus) activé. n05 Phase secteur Phase secteur manquante. Peut être désactivé pour une utilisation monophasée avec le paramètre "Phase secteur manquante". n06 Fin de course 1 Interrupteur fin de course 1 dépassé. n07 Fin de course 2 Interrupteur fin de course 2 dépassé. n08 Erreur de la tâche mouvement Une tâche mouvement en défaut a été lancée. n09 Aucune valeur de référence "d’origine" Tâche mouvement lancée avec aucun réglage de valeur de référence "d’origine ". n10 Limite positive Fin de course positive activée. n11 Limite négative Fin de course négative activée. n12 Valeurs par défaut HIPERFACE® uniquement : valeurs par défaut du moteur chargées. n13 Interface SERCOS L’interface SERCOS ne fonctionnant pas correctement. Code Appellation d’avertissement Explication n14 mode de référence HIPERFACE® Tentative de réinitialisation alors que le mode de référence HIPERFACE® était activé. n15 Erreur de tableau Erreur tableau vitesse INXMODE 35 n16 ... n31 Réservé Réservé n32 version bêta du firmware Le firmware est une version de test A Réinitialisation La réinitialisation est activée par Input x 79 Messages d’erreur Indication et description de l’erreur Les erreurs sont générées quand une erreur fatale se produit. Les erreurs fatales désactivent le variateur, activent le frein (s’il est installé) et ouvrent les contacts de relais de défaut. Toute sortie numérique programmable peut également être programmée pour indiquer qu’une erreur a été détectée. La raison de l’erreur est donnée sous forme de code alphanumérique sur l’affichage DEL de la face avant du variateur ; ces codes d’erreur sont indiqués et décrits dans le tableau suivant. Code Erreur (défaut) d’erreur Raison possible/Action de réparation F14 F01 Surchauffe dans le radiateur du variateur. - Améliorer l’aération. F02 Limite de tension liaison CC dépassée. - Réduire le service du profil de mouvement. - Vérifier que les paramètres "alimentation secteur" est correct. - Tension d’alimentation trop élevée ; utilisez un transformateur secteur. - La limite de puissance ballast a été dépassée ; réglez le profil de mouvement ou installez une plus F03 Limite d’écart de poursuite dépassée. F04 Signaux de retour manquants ou mauvais. - Augmenter Ieff ou Icrête (rester dans les plages de fonctionnement du moteur). - Paramètres de rampe trop élevés. - Equipement de retour défectueux. - Vérifiez que le type de dispositif approprié est sélectionné dans Feedback Type. - Vérifier le câble retour et les raccordements. F05 Tension de liaison CC inférieure au réglage usine (100 V). Tension d’alimentation absente ou trop basse quand le variateur est activé. Activez le variateur seulement quand la tension d’alimentation secteur est présente depuis plus de 500 ms. Suite à la page suivante 80 Messages d’erreur (suite) Indication et description de l’erreur (suite) Code d’erreur Erreur (défaut) Raison possible/Action de réparation F14 F06 Surchauffe du moteur. - Ieff ou Icrête réglés trop haut. - Moteur défectueux - Si le moteur n’est pas chaud, vérifiez les câbles retour et les connecteurs. - Réduire le service du profil de mouvement - Améliorer l’aération du moteur F07 Défaut 24 Vcc interne. Rapporter le variateur au fabricant F08 Limite de vitesse du moteur dépassée. - Réglage incorrect des paramètres de retour. - Câblage de retour incorrect. - Phases du moteur inversées. - Vérifiez si le paramètre "survitesse" est réglé correctement. F09 Erreur somme de contrôle EEPROM. Rapporter le variateur au fabricant. F10 Erreur de somme de contrôle EPROM Flash. Rapporter le variateur au fabricant. F11 Défaut de frein moteur. - Paramètre de frein réglé sur "AVEC" alors qu’il n’y a pas de frein. - Frein défectueux. - Vérifier le câble d’alimentation moteur et les raccordements F12 Phase moteur manquante. - Moteur défectueux. - Vérifier le câble d’alimentation moteur et les raccordements F13 Température interne du variateur dépassée. - Améliorer l’aération. - Réduire le service du profil de mouvement. Suite à la page suivante 81 Messages d’erreur (suite) Indication et description de l’erreur (suite) Code Erreur (défaut) d’erreur Raison possible/Action de réparation F14 F14 - Vérifier que le câble du moteur n’est pas endommagé et qu’il n’y a pas eu de court-circuit. Défaut de l’étape de sortie du variateur - Le module de sortie est en surchauffe ; améliorez l’aération. - Court-circuit ou court-circuit à la masse dans la résistance ballast externe. - Court-circuit/court-circuit à la masse dans le moteur ; changez le moteur. - L’étage de sortie est défectueux ; rapporter le variateur au fabricant. F15 Valeur maximum I²t dépassée. - Ieff ou Icrête incorrects. - Réduire le service du profil de mouvement. F16 Il manque deux ou trois phases dans l’alimentation. - Vérifier les fusibles du réseau. F17 Erreur de convertisseur A/N. Rapporter le variateur au fabricant F18 Circuit ballast défectueux - Vérifier le cavalier sur X8 si vous utilisez une ou mauvais réglage. résistance ballast interne. - Vérifier le câblage et les raccordements du réseau au variateur. - Vérifier le câblage de la résistance ballast externe si vous en utilisez une. - Vérifier les fusibles de la résistance ballast externe. F19 Il manque une phase à l’alimentation réseau. - Pour un fonctionnement monophasé, réglez le paramètre "Phase manquante" sur "aucun message". - Vérifier les fusibles du réseau. - Vérifier le connecteur secteur au variateur. - Vérifier le câblage de l’alimentation réseau. 82 F20 Défaut d’emplacement Défaut matériel de la carte d’extension F21 Défaut de traitement Défaut logiciel de la carte d’extension Code Erreur (défaut) d’erreur Raison possible/Action de réparation F14 F22 Réservé Réservé F23 Réservé Réservé F24 Réservé Réservé F25 Erreur d’échange Système de codage uniquement F26 Réservé Réservé F27 Réservé Réservé F28 Réservé Réservé F29 Erreur SERCOS F30 Délai SERCOS F31 Réservé Réservé F32 Erreur système Le logiciel système ne répond pas correctement, renvoyer le variateur au fabricant. 83 Dépannage Problèmes, causes possibles et actions de réparation Le tableau suivant indique les problèmes courants du système, leur éventuelle cause et les actions de réparation conseillées. Toutefois, la configuration de votre installation peut provoquer d’autres causes qui devront être corrigées d’une manière différente. Problème Causes possibles Actions de réparation Aucune communication avec le PC - Utilisation du mauvais câble. - Vérifier le câble. Le moteur ne tourne pas - Le variateur n’est pas activé. - Lancer un signal d’activation - Rupture du câble fibre optique . -Vérifier le câble - Phases du moteur permutées. - Corriger l’ordre des phases du moteur - Câble branché dans la mauvaise - Brancher le câble aux prises position au variateur ou au PC. appropriées du variateur et du PC. - Mauvaise interface PC sélectionnée. - Sélectionner l’interface appropriée. - Frein non levé. - Vérifier la commande frein - Le moteur est bloqué mécaniquement. - Vérifier le mécanisme - Mauvais réglage du nombre de pôles du moteur. - Corriger le nombre de poles du moteur. - Retour mal réglé. - Régler le retour correctement. Suite à la page suivante 84 Dépannage, (suite) Problèmes, causes possibles et actions de réparation (suite) Problème Causes possibles Le moteur oscille - Gain trop élevé (variateur de vitesse). Mauvaise performance du variateur (trop doux) Actions de réparation - Réduire Kp (variateur de vitesse). - Le blindage du câble retour présente une coupure. - Changer le câble retour. - Kp (variateur de vitesse) trop bas. - Augmenter Kp (variateur de vitesse). - Tn (variateur de vitesse) trop élevé. - Utiliser la valeur en défaut du moteur pour Tn (variateur de vitesse). - PID-T2 trop élevé. - Réduire PID-T2. - T-Tacho trop élevé. - Réduire T-Tacho. Le moteur tourne - Kp (variateur de vitesse) trop avec des élevé. à-coups - Tn (variateur de vitesse) trop bas. - Réduire Kp (variateur de vitesse). - Utiliser la valeur en défaut du moteur pour Tn (variateur de vitesse). - PID-T2 trop bas. - Augmenter PID-T2. - T-Tacho trop bas. - Augmenter T-Tacho. 85 86 Caractéristiques A Présentation Dans cette annexe Cette annexe aborde les sujets suivants : Sujet Page Caractéristiques de fonctionnement 88 Caractéristiques mécaniques et d’environnement 89 Caractéristiques électriques 91 Caractéristiques des câbles (recommandées) 103 87 Caractéristiques de fonctionnement Tableau des caractéristiques de fonctionnement Le tableau suivant énumère les caractéristiques de fonctionnement du 17S. FONCTIONNEMENT Mises à jour servo Couple 62.5 µs Vitesse 250 µs Position 250 µs Procédure de réglage Application UniLink * Inclus dans AM0CSW001V•00 (CD-ROM) 88 Caractéristiques méchaniques et d’environnement Tableau des caractéristiques d’environnement Le tableau suivant énumère les caractéristiques d’environnement du 17S. ENVIRONNEMENT Haute température, hors fonctionnement +70°C maximum Basse température, hors fonctionnement –25°C minimum Hors fonctionnement 95 % RH maximum, sans condensation En fonctionnement 85 % RH maximum, sans condensation Température de fonctionnement (air ambiant mesuré à l’entrée du ventilateur) Au maximum 0 ... 45°C Vibration (opérationelle) 10 ... 57 Hz Sinusoïdale, d’une amplitude de 0,75 mm 57 ... 150 Hz 1,0 g Stockage Humidité Pression d’air Avec déclassement linéaire 45 ... 55°C max 2,5 % / °C (puissance disponible : 75 % de la puissance nominale à 55°C En fonctionnement : A puissance max. 1 000 m (90 kPa) Avec déclassement linéaire 1000 ... 2 500 m (73 kPa) 1,5 % / 100 m max (puissance disponible : 75 % de la puissance nominale à 73 kPa (2 500 m) Transport 57 kPa (4540 m) Degré de pollution Degré de pollution 2, comme défini dans la EN 60204/EN50178 Refroidissement Modèles : MHDS1004N00 MHDS1008N00 MHDS1017N00 MHDS1028N00 MHDS1056N00 Radiateur intégré avec ventilateur intégré Suite à la page suivante 89 Caractéristiques mécaniques et d’environnement, (suite) Tableau des caractéristiques mécaniques Le tableau suivant énumère les caractéristiques mécaniques du 17S. Numéro du modèle du variateur Hauteur Largeur Profondeur Poids MHDS1004N00 325 mm 70 mm 265 mm 2,5 kg 325 mm 120 mm 265 mm 3,0 kg MHDS1008N00 MHDS1017N00 MHDS1028N00 MHDS1056N00 90 Caractéristiques électriques Dans cette section Cette section fournit des tableaux contenant les informations suivantes. Sujet Page Caractéristiques électriques - Alimentation 92 Caractéristiques électriques - Résistance ballast 96 Caractéristiques électriques - Signal 97 91 Caractéristiques électriques - Alimentation Tableau des caractéristiques d’entrée secteur Le tableau suivant énumère les caractéristiques d’entrée secteur du 17S. ENTREE SECTEUR Tension 208 Vac –10 % 60 Hz, 230 Vac –10 % 50 Hz. 480 Vac +10 %, 50 - 60 Hz, triphasée* Courant MHDS1004N00 1,8 A efficace** MHDS1008N00 3,6 A efficace MHDS1017N00 7,2 A efficace MHDS1028N00 12 A efficace MHDS1056N00 24 A efficace Courant d’appel Limité intérieurement Rendement Supérieur à 98 % *Veuillez lire attentivement la section “Spécifications électriques” **Fonctionnement monophasé autorisé. Suite à la page suivante 92 Caractéristiques électriques - Puissance, (suite) Tableau des caractéristiques d’entrée de polarisation Le tableau suivant énumère les caractéristiques d’entrée de polarisation du 17S. Frein moteur présent Entrée de polarisation Non Tension 20 ... 30 Vcc Courant 0,75 A à 1,2 A Oui Valeur Tension 24 Vcc –10 %, +5 % Courant 3 A max. N.B. : L’entrée de polarisation alimente le frein moteur optionnel. Tableau des caractéristiques des fusibles externes Le tableau suivant énumère les caractéristiques des fusibles externes du 17S. Type d’entrée Numéro du modèle Fusible Secteur MHDS1004N00 6 A, temporisé MHDS1008N00 MHDS1017N00 10 A, temporisé MHDS1028N00 Ballast externe en option MHDS1056N00 20 A, temporisé MHDS1004N00 4 A, rapide* MHDS1008N00 MHDS1017N00 6 A, rapide* MHDS1028N00 MHDS1056N00 *Deux fusibles en série, >= 500 V, dimensions : 10 x 38. Suite à la page suivante 93 Caractéristiques électriques - Puissance, (suite) Tableau des caractéristiques de sortie du moteur Le tableau suivant énumère les caractéristiques de sortie du moteur du 17S. Paramètre Type Courant de sortie (efficace) Continu Intermittent** Fréquence de découpage 8 KHz ± 0,1 % Longueur du câble*** 75 m (maximum) Capacité du câble maximum (phase moteur à la terre ou au blindage) 150 pF/m Numéro du modèle Courant MHDS1004N00* 1,5 A MHDS1008N00 3A MHDS1017N00 6A MHDS1028N00 10 A MHDS1056N00 20 A MHDS1004N00 3A MHDS1008N00 6A MHDS1017N00 12 A MHDS1028N00 20 A MHDS1056N00 40 A * Pour les connexions en monophasé, le courant de sortie est toujours limité au maximum à 4A. ** La durée dépend des paramètres Unilink. *** Les longueurs de câble dépassant 25 m requièrent l’utilisation d’une inductance moteur AMOFIL001V056 N.B. : Les moteurs doivent être conformes au tableau suivant : Inductance du moteur : Modèle Min (mH) Max (mH) MHDS1004N00 16 400 MHDS1008N00 8 200 MHDS1017N00 4 100 MHDS1028N00 3.5 60 MHDS1056N00 1.5 30 Suite à la page suivante 94 Caractéristiques électriques - Puissance, (suite) Tableau des caractéristiques de dissipation de puissance interne Le tableau suivant indique la dissipation de puissance interne du 17S quand la puissance de sortie continue est maximum. Ces informations peuvent être utiles pour dimensionner la capacité thermique du coffret de fixation. Numéro du modèle Alimentation MHDS1004N00 30 W MHDS1008N00 40 W MHDS1017N00 60 W MHDS1028N00 90 W MHDS1056N00 200 W N.B. : Ces dissipations de puissance sont mesurées à une puissance continue maximum et devraient être considérées comme étant les pires conditions. Souvent lors du dimensionnement des systèmes servo, des facteurs comme le profil de rendement peuvent faire diminuer ces chiffres. Ces valeurs ne comprennent pas la puissance dissipée dans la résistance ballast. Ceci est spécifique à l’application et doit donc être calculé séparément. La dissipation thermique est de 15 W lorsque l’étage de sortie est désactivée 95 Caractéristiques électriques - Résistance ballast Caractéristiques du circuit ballast Le tableau suivant contient des données techniques sur le circuit ballast. Paramètre Données nominales Unités Numéro du modèle (préfixe MHDS10) 04N00 08N00 Tension d’alimentation 3 Seuil supérieur de mise sous tension du circuit triphasée, ballast 230 V Seuil de mise hors tension du circuit ballast V 400 - 430 V 380 - 410 Puissance continue du circuit ballast (RBint) W 80 200 Puissance continue du circuit ballast (RBext) maximum kW 0.25 0.75 Puissance impulsionnelle, interne (RBint max. 1s) kW 2.5 5 Puissance impulsionnelle, externe (RBext max. 1s) kW triphasée, Seuil supérieur de mise sous tension du circuit 400 V ballast Seuil de mise hors tension du circuit ballast 5 V 720 - 750 V 680 - 710 Puissance continue du circuit ballast (RBint) W 80 200 Puissance continue du circuit ballast (RBext) maximum. kW 0.4 1.2 Puissance impulsionnelle, interne (RBint max. 1s) kW 8 16 Puissance impulsionnelle, externe (RBext max. 1s) kW triphasée, Seuil supérieur de mise sous tension du circuit 480 V ballast V 16 840 - 870 Seuil de mise hors tension du circuit ballast V Puissance continue du circuit ballast (RBint) W 80 200 Puissance continue du circuit ballast (RBext) maximum kW 0.5 1.5 Puissance impulsionnelle, interne (RBint max. 1s) kW 10.5 21 800 - 830 Puissance impulsionnelle, externe (RBext max. 1s) kW Résistance ballast externe Ω Résistance ballast interne Ω 96 17N00 28N00 56N00 21 33 66 33 Caractéristiques électriques - Signal Tableau des caractéristiques d’entrée de surchauffe du moteur Le tableau suivant fournit les caractéristiques d’entrée de surchauffe du moteur du 17S. ENTREE SURCHAUFFE DU MOTEUR Thermistance Thermocontact La CTP entraînera un défaut si sa résistance dépasse 290Ω ± 10 % (valeur par défaut) Fermé lors du fonctionnement normal * La valeur du seuil peut être ajustée grâce au paramètre MAXTEMPM (voir les commandes Unilink) Tableau des caractéristiques d’entrée du résolveur Le tableau suivant donne les caractéristiques d’entrée du résolveur. RESOLVEUR Référence 8kHz ± 0,1 % Capacité du variateur 35 mA efficace Amplitude 4,75 V efficace Paire de pôles 1 (par défaut) Résolution 14 bits (0,02°) Précision 12 bits (0,09°) Méthode de conversion Suivi Type de résolveur Mode Emission Ratio de transformation du résolveur 0.5 Perte de retour Circuit de détection inclus Longueur de câble maximum 75 m Capacité de câble 120 pF/m maximum (connecteur de signal au blindage) 97 Caractéristiques électriques - Signal, (suite) Tableau des caractéristiques d’entrée du codeur Le tableau suivant donne les caractéristiques d’entrée du codeur 17S. ENTREE CODEUR Alimentation interne Signal d’entrée Tension 9V ± 5% Courant (maximum) 200 ma Codeur SinusCosinus (absolu cyclique) Précision absolue 15 bits (39 arc-secondes ou 0,01°) Résolution 20 bits (1,2 arc-secondes ou 0,0003°) Compteur de tours 12 bits Précision absolue pendant un tour 15 bits (39 arc-secondes ou 0,01°) Résolution pendant un tour 20 bits (1,2 arc-secondes ou 0,0003°) Codeur SinusCosinus (absolu multi-tour) Tableau des caractéristiques de sortie de codeur émulée (format incrémental) Le tableau suivant donne les caractéristiques de sortie de codeur émulée du 17S (dans un format incrémental). SORTIE DE CODEUR EMULEE (FORMAT INCREMENTAL) Voies A, B, et top au tour Type Différentiel, conforme à RS-485 Résolution avec : Retour de résolveur Cosinus 512, 1024 lignes; 1024/2048/4096 fronts Retour de codeur Sinus- 512/1024/2048/4096/8192/16384 lignes Suite à la page suivante 98 Caractéristiques électriques - Signal, (suite) Chronogramme de sortie du codeur (format incrémental) Le schéma suivant montre la temporisation de la sortie du codeur (format incrémental). tR a a a tF a Espacement des côtés à > 8µs VH≥ 2.0V/-20ma VL≤ 0.5V/+20ma tR≤ 0.1µs tF≤ 0.1µs Délai d’indication td≤ 0.1µs Analyse de fréquence > 160kHz Vitesse maximale = 6000 rpm 5V A 5V B 5V M td Tableau de caractéristiques d’entrée codeur incrémental auxiliaire td Le tableau suivant donne les caractéristiques d’entrée du codeur 17S (esclave). ENTREE CODEUR (ESCLAVE) Voies A et B Type Différentiel, conforme à RS-485 Tension 8 V nominale Courant 200 mA (maximum) Fréquence maximum 500 kHz Temps de montée < 0.1 µs Temps de descente < 0.1 µs Suite à la page suivante 99 Caractéristiques électriques - Signal, suite Tableau des caractéristiques d’entrée TOR Le tableau suivant énumère les caractéristiques d’entrée TOR du 17S. ENTREE TOR Voies Tableau des caractéristiques de sortie TOR Cinq (quatre programmables et une dédiée à la validation) Type Statique, isolation optique, compatible IEC 1131-2 type 1 Tension d’isolement transitoire 250 Vca (voie châssis) VIN maximum 36 Vcc IIN @ VIN = 24 V 5 mA VIH minimum 12 V (tension d’entrée minimum reconnue comme élevée – vrai) VIL maximum 7 V (tension d’entrée maximum reconnue comme basse – faux) Temps de cycle : Normal En vitesse rapide 1 ms < 50 µs Le tableau suivant montre les caractéristiques de sortie TOR du 17S. SORTIE TOR Voies Deux Type collecteur ouvert, 30 Vcc max. isolée par optocoupleur Tension d’isolement transitoire 250 Vca (de la voie au châssis) Logique Vrai à l’état bas, absorption de courant IOUT 10 mA maximum Protection Oui (résistance CTP : 25 Ω) Temps de cycle 1 ms Suite à la page suivante 100 Caractéristiques électriques - Signal, (suite) Tableau des caractéristiques de sortie du relais de défaut Tableau des caractéristiques de sortie de frein Le tableau suivant montre les caractéristiques de sortie du relais de défaut 17S. SORTIE DU RELAIS DE DEFAUT Type Contact de relais Logique ouvert en cas de défaut VMAX 30 Vcc; 42 Vca IOUT 500 mA résistante Le tableau suivant montre les caractéristiques de sortie de frein 17S. SORTIE DE FREIN VOUT Relié intérieurement à l’alimentation de polarisation IOUT 2 A (maximum) N.B. : Un relais de frein externe est nécessaire pour des longueurs de câble dépassant 50 m. Suite à la page suivante 101 Caractéristiques électriques - Signal, (suite) Tableau des caractéristiques des entrées analogiques Le tableau suivant énumère les caractéristiques des entrées analogiques. ENTREES ANALOGIQUES Voies Deux Type Différentielles, non-isolées Tension mode commun maximum référencée à AGND ±10 V Plage de mesure ±10 V CC Entrée différentielle maximum ±12 V Précision 12 bits Résolution Entrée 1 = 14 bits (plage ±10V) Entrée 2 = 12 bits (plage ±10V) Tableau des caractéristiques de communication série 102 Impédance d’entrée 20 kΩ Temps de cycle 250 µs Le tableau suivant énumère les caractéristiques de communication série. E/S SERIE Bits de données Huit Bits d'arrêt Un Parité Aucune Débit binaire 9600 Caractéristiques des câbles (recommandées) Caractéristiques des câbles Le tableau suivant énumère les caractéristiques des câbles recommandées. Utiliser seulement des fils de cuivre avec un isolement nominal de 75°C ou plus, sauf s’il est spécifié d’utiliser un autre type de fil. Matériel Numéro du modèle du variateur Taille du fil Remarques Secteur CA MHDS1004N00 MHDS1008N00 MHDS1017N00 MHDS1028N00 1,5 mm2 (14 AWG) MHDS1056N00 4,0 mm2 (12 AWG) Terre de protection Pour tous 4,0 mm2 (12 AWG) Liaison CC MHDS1004N00 MHDS1008N00 MHDS1017N00 MHDS1028N00 1,5 mm2 (14 AWG) Blindé pour des longueurs supérieures à 20 cm MHDS1056N00 4,0 mm2 (12 AWG) Blindé pour des longueurs supérieures à 20 cm Signaux analogiques Pour tous 0,25 mm2 (22 AWG) minimum Paires torsadées, blindées E/S numériques et relais de défaut Pour tous 0,5 mm2 (20 AWG) minimum Frein Pour tous Pour tous 1,0 mm2 (18 AWG) minimum Alimentation de polarisation Pour tous 2,5 mm2 (14 AWG) maximum Résistance ballast externe en option Pour tous 1,5 mm2 (14 AWG) Blindé Isolation contre les températures élevées (155°C ou supérieures) 103 104 Nomenclature des pièces B Présentation Dans cette annexe Cette annexe contient des informations sur les pièces et les ensembles du Lexium 17S suivant. Sujet Page Variateurs Lexium 17S 102 Alimentation 24 Vcc externe 103 Câbles du variateur 108 Ensembles de résistance ballast externe en option 110 Inductance du moteur en option 111 Pièces de rechange 112 105 Variateurs Lexium 17S Variateurs disponibles 106 Cinq modèles de variateurs 17S sont disponibles, selon le niveau de courant de sortie indiqué dans les tableaux suivants. Modèle Courant de sortie intermittent (crête) Courant de sortie continu (eff) MHDS1004N00 4,2 A 1,5 A MHDS1008N00 8,4 A 3,0 A MHDS1017N00 16,8 A 6,0 A MHDS1028N00 28,0 A 10,0 A MHDS1056N00 56,0 A 20,0 A Alimentation 24 Vcc externe Alimentation 24 Vcc externe Rappel sur la consommation des variateurs servo Lexium MHDA/MHDS avec les moteurs BPH, voir ci-dessous. Variateur servo Lexium MHD•1004/ 1008N00 MHD•1017N00 MHD•1028N00 Moteur BPH associé 075• 095• 095• 115• 095• 115• 142• 142• 190• Courant sans frein (A) 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 1.2 1.2 Courant avec frein (A) 1.25 1.45 1.45 1.55 1.45 1.55 1.75 2.2 2.7 Description Tension de sortie Courant V A Module ∼ 100...240 V 50/60 - 400 Hz et 125 Vcc 24 Vcc TBTS 1.1 Oui TSX SUP 1011 (1) (2) 0.720 Module ∼ 100...120 V et 24 Vcc TBTS 2.2 Oui TSX SUP 1021 (1) (2) 1.090 5 Oui TSX SUP 1051 (1) (2) 1.120 10 Oui TSX SUP 1101 (1) 2.100 ∼ 200...240V, 50/60 - 400 Hz Alimentation ∼ 100...120V et ∼ 200...240V, 50/60 - 400 Hz 24 Vcc TBTS MHD•1056N00 Connexion parallèle Réf. Poids Kg (1) Produit standard fourni avec un guide de référence bilingue: Français et anglais. (2) Monté dans racksPremium TSX RKY 6/8/12/6E/8E/12E (tout emplacement, excepté l’emplacement des modules d’alimentation TSX PSY••0M), sur des rails AM1-DE200/DP200 ou un plateau de montage AM1-PA. 107 Câbles du variateur Câbles reliant le variateur au moteur Consulter le manuel des moteurs BPH pour avoir les références des câbles allant du variateur au moteur et pour avoir les références des pièces du moteur. Tableau des pièces des câbles de communication série RS-232 Pour relier la prise liaison interface série du variateur à votre PC, utiliser le câble suivant. Tableau des pièces des câbles de sortie du codeur Le tableau suivant énumère le câble de sortie du codeur pour le variateur Lexium 17S. Référence Description AM0CAV001V003 câble de 3 m Référence Description 690MCI00206 6 m, câbles étamés à un bout Suite à la page suivante 108 Câbles du variateur (suite) Tableau des pièces des câbles fibre optique Le tableau suivant énumère les références pour les câbles fibre optique SERCOS® SMA en plastique 1000 microns. La longueur de ces câbles est comprise entre 0,3 et 38 m. Chaque câble se termine par un connecteur de type SMA. ATTENTION ! Le rayon de courbure minimum pour ces câbles fibre optique est de 25 mm (1 pouce). Il est important de ne pas dépasser ce rayon de courbure. Si le rayon de courbure de 25 mm (1 pouce) est dépassé, les câbles risquent d’être endommagés. L’effort de traction maximum pendant l’installation est de 25 Kg/câble. La plage de température de fonctionnement est comprise entre –40°C et 80°C. Référence Description Longueur (m) 990MCO00001 câble de 1 pied 0.3 990MCO00003 câble de 3 pieds 0.9 990MCO00005 câble de 5 pieds 1.5 990MCO00015 câble de 15 pieds 4.6 990MCO00025 câble de 25 pieds 7.6 990MCO00035 câble de 35 pieds 10.7 990MCO00045 câble de 45 pieds 13.7 990MCO00055 câble de 55 pieds 16.8 990MCO00065 câble de 65 pieds 19.8 990MCO00075 câble de 75 pieds 22.9 990MCO00085 câble de 85 pieds 25.9 990MCO00095 câble de 95 pieds 29 990MCO00105 câble de 105 pieds 32 990MCO00115 câble de 115 pieds 35 990MCO00125 câble de 125 pieds 37.5 990MCI00008 Raccord union passe-cloison - 109 Ensembles de résistance ballast externe en option Tableau des références des pièces d’ensemble de résistance ballast en option 110 Le tableau suivant indique les ensembles de résistance ballast externe en option disponibles pour le variateur Lexium 17S. Référence Description AM0RFE001V025 33 Ω, 250 W, résistance ballast AM0RFE001V050 33Ω, 500 W, résistance ballast AM0RFE001V150 33Ω, 1.500 W, résistance ballast Inductance du moteur en option Tableau des pièces de l’inductance du moteur en option Le tableau suivant indique l’inductance du servomoteur disponible pour le variateur Lexium 17S. Référence Description AM0FIL001V056 Inductance moteur 111 Pièces de rechange Tableau des pièces de rechange 112 Ces pièces de rechange remplaçables par le client sont disponibles chez Schneider. Référence Description AM0SPA001V000 Ensemble de connexion du 17S : Connecteur E/S Connecteur 24 V Connecteur du bus continu Connecteur de résistance ballast Connecteur d’alimentation secteur Schémas de câblage pour le raccordement des câbles C Présentation Dans cette annexe Cette annexe contient les procédures et les schémas qui expliquent comment câbler certains connecteurs de câbles utilisés avec le variateur Lexium 17S. Cette annexe aborde les sujets suivants : Sujet Page Câbler un connecteur Sub-D avec blindage 114 Relier le connecteur d’alimentation du moteur (côté variateur) 116 Connecteur (X6) interface communication série 119 113 Câbler un connecteur Sub-D avec blindage Câbler le connecteur Sub-D Si vous construisez votre propre connecteur Sub-D avec blindage, merci de respecter la procédure suivante qui lie les huit étapes du schéma qui suit cette procédure. Etape Action 1 Retirer doucement environ 25mm de la gaine en prenant soin de ne pas endommager la tresse de blindage. 2 Replacer la tresse de blindage exposée autour de la gaine. 3 Laisser les 12 premiers mm de la tresse de blindage libres et isoler la partie arrière de la tresse à l’aide d’une gaine thermorétractable. 4 Dénuder avec soin les câbles individuels sur environ 5mm en prenant soin de ne pas endommager les fils de cuivre. 5 Vérifier les affectations des broches et ensuite souder les fils individuels aux points de soudure du connecteur Sub-D. (vérifier la couleur des câbles). 6 Attacher le câble à la bride de serrage du boîtier du connecteur ; la bride de serrage doit avoir un bon contact avec le blindage exposé du câble. 7 Mettre les vis moletées en position. 8 Mettre le connecteur Sub-D dans le trou de la moitié du boîtier (broche 1 en bas) et assembler les deux moitiés. N.B. : Une fois que les deux moitiés du boîtier ont été refermées, leur réouverture les endommagera obligatoirement. Suite à la page suivante 114 Câbler un connecteur Sub-D avec blindage (suite) Schéma du connecteur Sub-D Le schéma suivant montre les huit étapes obligatoires pour relier un connecteur Sub-D à blindage. Câbler un connecteur Sub-D avec blindage 1 25 mm 2 3 4 12 mm 5 mm 5 7 6 8 115 Câbler le connecteur d’alimentation du moteur (côté variateur) Câbler le connecteur d’alimentation du moteur Si vous construisez votre propre connecteur d’alimentation du moteur, respecter la procédure suivante qui lie les treize étapes du schéma qui suit cette procédure. Etape Action 1 Retirer doucement environ 70 mm de la gaine en faisant attention de ne pas endommager la tresse de blindage. 2 Pousser le passe-fil sur le câble jusqu’à ce que l’embout soit encastré dans la gaine. 3 Replacer la tresse de blindage extérieure sur le passe-fil. 4 Placer le blindage des câbles du frein au dessus des tresses de blindage extérieures et vérifier que le contact électrique est correct. 5 Remettre les câbles de remplissage et le tissu de protection au dessus du blindage. 6 Faire passer la gaine thermorétractable (d’une longueur de 30mm) par dessus le blindage et laisser environ 15mm exposés. 7 Utiliser un ventilateur d’air chaud pour que la gaine se rétracte et ensuite raccourcir les fils pour U, V, W à 55 mm et ceux pour BR+, BR- à 55mm. 8 Retirer avec soin environ 10mm du bout des fils en prenant soin de ne pas endommager les fils de cuivre. 9 Attacher les embouts à sertir aux embouts des câbles 10 Placer la plaque de blindage dans le boîtier du connecteur et pousser les languettes de contact dans l’étrier de raccordement PE du connecteur. 11 Attacher le câble à la bride de serrage. 12 Vérifier que la boucle de serrage de la bride de serrage est bien en place sur la tresse de blindage. 13 Enfoncer les embouts des câbles dans les bornes appropriées du connecteur et serrer. Suite à la page suivante 116 15 mm 30 mm 2 1 5 6 4 Câble d’alimentation : Raccordement Pinout Lexium BPH 5 6 3 2 45 mm 5 4 1 2 6 Vert/Jaune Noir Blanc 1 2 3 Vert/Jaune Blanc Noir *le numéro des est imprimé tous les 10 cm. 55 mm (Pour U, V et W) 4 70 mm 1 6 5 4 3 2 1 11 10 U V W PE Br+ Br- 12 13 8 10 mm 9 1 2 7 3 Blanc Noir Vert/Jaune (1) U (2) V (3) W PE (Vert/Jaune) (Blanc) Br+ (Noir) Br- Schéma du connecteur d’alimentation du moteur (côté variateur), à l’exception du BPH055 Câbler le connecteur d’alimentation du moteur (côté variateur) Câbler le connecteur d’alimentation du moteur (côté variateur) (suite) Le schéma suivant montre les treize étapes nécessaires au câblage du connecteur d’alimentation du moteur (à l’exception du BPH055). 117 118 15 mm 30 mm 2 1 5 4 3 Câble d’alimentation Raccordement Pinout Lexium BPH055 5 6 3 2 4 4 5 1 3 2 Vert/Jaune Noir Blanc 11 10 1 3 2 Vert/Jaune 4 5 6 5 4 3 2 1 *le numéro des fils est imprimé tous les 10 cm. 55 mm (Pour U,V et W) 45 mm 70 mm U V W PE (Vert/Jaune) Br+ Br- 12 13 8 10 mm 1 2 3 4 5 9 7 Vert/Jaune (1) U (3) V (2) W PE (Vert/Jaune) (4) Br+ (5) Br- Schéma du connecteur d’alimentation du moteur (côté variateur) 1 Câbler le connecteur d’alimentation du moteur (côté variateur) Câbler le connecteur d’alimentation du moteur (côté variateur) (suite) Le schéma suivant montre les treize étapes nécessaires au câblage du connecteur d’alimentation du moteur BPH055. Connecteur interface communication série (X6) Connecteurs des câbles interface communication série Le schéma suivant montre en détail le branchement du modem blanc entre le variateur et un PC. X6 Sub-D 9 broches PC RS-232 Sub-D 25 broches PC RS-232 Sub-D 9 broches X6 Sub-D 9 broches RxD 1 TxD 1 1 RxD TxD TxD RxD RxD TxD PCom PCom 1 * MASSE MASSE Femelle Femelle Femelle * Pour la symétrie uniquement (CTS/RTS) Femelle 119 120 Schémas de boucle d'asservissement D Présentation Dans cette annexe Cette annexe montre plusieurs boucles d’asservissement dans le système du variateur SERCOS® 17S. Sujet Page Schéma synoptique du régulateur de courant 17S 122 Boucle de variation de vitesse 17S 123 Boucle de variation de position 17S 124 121 Présentation du régulateur de courant 17S Schéma du régulateur de courant 17S Le schéma suivant est un schéma synoptique de la boucle d’asservissement du régulateur de courant 17S Secteur CA ~ = CA -CC Convertisseur Ballast Circuit Courant P-I Contrôleur Courant (couple) commande + Condensateur liaison CC R Σ MLI S* - ~ CC -CA Onduleur D R S* A *R = Oscillateur orienté (Id, Iq); S = Turbine orientée (Ia, Ib, Ic,) 122 = M 3~ Asservissement CA Moteur PS Position Capteur Boucle de variation de vitesse 17S Schéma de la boucle de variation de vitesse 17S Le schéma suivant montre une boucle d’asservissement d’un variateur de vitesse 17S. Rampe Générateur Vitesse PI Contrôleur GVFILT Couple Vitesse Commande (-) VLIM ACC, DEC GVT2 GV, GVTN 1 - GVFILT d GVFBT D dt R R Résolveur/Numérique Convertisseur N.B. : Paramètre de désignation associé aux conditions d’utilisation du logiciel UniLink 123 Boucle de variation de position 17S Schéma de la boucle de variation de position 17S Le schéma suivant montre une boucle d’asservissement d’un régulateur de position 17S. Anticipation de vitesse Commande de position GPFFV GP GPTN (-) GVFILT GVT2 Couple (-) (-) GPFBT 1 - GVFILT Retour vitesse Retour de couple IQ GVFBT d 124 D dt R R Dimensionnement de la résistance ballast externe en option E Présentation Dans cette annexe Cette annexe contient la description et les procédures de calcul des besoins de dissipation de puissance de la résistance ballast externe en option. Cette annexe aborde les sujets suivants : Sujet Page Détermination des dimensions de la résistance ballast externe 127 Exemple de calcul de la dissipation de puissance de la résistance ballast 129 Suite à la page suivante 125 Présentation (suite) Aperçu Quand le variateur freine ou diminue la vitesse d’une charge en mouvement, l’énergie cinétique de la charge doit être absorbée par le variateur. Quand le variateur ralentit la charge, l’énergie remplit les condensateurs de liaison CC d’une charge de courant de plus en plus élevée. Pour éviter tout endommagement des composants électriques internes, un circuit de régulation de courant en parallèle s’appliquera à la résistance ballast en passant par les condensateurs quand l’intensité de courant augmente jusqu’à un niveau de tension réglé (déterminé par le paramètre "tension secteur"). Ceci va dissiper l’énergie qui reste et produire de la chaleur dans la résistance ballast. Cette énergie dissipée par la résistance ballast doit être calculée de façon à déterminer le calibre correct de la résistance. Déterminer quand l’énergie est absorbée Pour déterminer quand le variateur absorbe l’énergie, il faut examiner le profil de mouvement (c’est-à-dire la courbe) de la vitesse de l’axe et du couple appliqué au moteur. Quand le signe (+ ou -) du couple appliqué au moteur est opposé à celui de la vitesse, le variateur absorbe de l’énergie. Cela se produit en général quand le variateur ralentit le moteur, le moteur contrôle la traction dans une application de bande, ou bien le moteur fait descendre une masse dans un axe vertical. 126 Déterminer les dimensions de la résistance ballast externe en option Procédure de calcul de la dissipation de puissance La procédure suivante permet de calculer la puissance dissipée par la résistance ballast dans un simple système où la friction est négligeable. Ignorer la friction dans les calculs suivants donne des résultats de pires conditions car la friction absorbe une partie de l’énergie pendant la décélération. Un exemple de chaque étape de cette procédure est donné dans la suite de ce chapitre. Etape Action 1 Tracer une courbe de la vitesse par rapport au temps et du couple par rapport au temps pour le cycle de mouvement tout entier. (L’amplitude du couple n’est pas obligatoire; seule la direction est obligatoire.) 2 Identifier chaque section de la courbe où le variateur ralentit la charge ou bien où la vitesse et le couple ont des signes opposés. 3 Calculer l’énergie qui retourne dans le variateur lors de chaque décélération en utilisant la formule E = ½ Jt ω 2 Où E = Energie en joules J t = Inertie totale du système, y compris du moteur, en kg(m2) ω = Vitesse au début de la décélération en radians par seconde (ω = 2 π RPM / 60) 4 Comparer l’energie lors de chaque décélération avec l’énergie nécessaire à allumer le circuit ballast. (Voir le tableau de capacité d’absorption d’énergie du variateur.) Si l’énergie est inférieure à celle indiquée dans le tableau, ne pas tenir compte de cette décélération pendant le reste des calculs. 5 Calculer l’énergie dissipée dans la résistance ballast en soustrayant l’énergie indiquée dans le tableau à celle de la décélération. E 6 dissipée =E E générée absorbée par condensateurs Calculer la puissance impulsionnelle de chaque décélération en divisant l’énergie dissipée par le temps de la décélération. Pimpulsionnelle = Edissipé / Tdécél (secondes) 7 Calculer la puissance continue dissipée par la résistance ballast en additionnant toute l’énergie dissipée et en la divisant par le temps complet du cycle. Pcontinue = (E1dissipé + E2dissipé+… +Endissipé) / Tcycle complet (secondes) Suite à la page suivante 127 Déterminer les dimensions de la résistance ballast externe, (suite) Procédure de calcul de la dissipation de puissance, suite Capacité d’absorption d’énergie du variateur Etape Action 8 Comparer la puissance impulsionnelle et la puissance continue calculées avec les valeurs nominales de la résistance ballast interne dans le variateur. Si une des deux est plus élevée que l’autre, alors une résistance ballast externe en option doit être choisie et installée. (Voir l’annexe contenant la nomenclature des pièces pour avoir une liste des résistances ballast externes disponibles en option.) Les valeurs de capacité d’absorption d’énergie du variateur (en joules) qui sont nécessaires lors du calcul des dimensions sont données dans le tableau suivant. Capacité d’absorption d’énergie du variateur (en joules) Tension de ligne Numéro du modèle du variateur 230 VCA 400 VCA 480 VCA MHDS1004N00 MHDS1008N00 MHDS1017N00 MHDS1028N00 5 19 23 MHDS1056N00 10 38 47 N.B. : Plusieurs variateurs peuvent être interconnectés par le biais de la liaison CC. Quand ces variateurs sont interconnectés, la capacité d’absorption d’énergie des variateurs et les valeurs nominales de puissance continue de la résistance ballast s’ajoutent. L’énergie absorbée par les variateurs doit être calculée en superposant toutes les courbes de vitesse par rapport au temps et en calculant l’énergie générée par chaque axe. (Pour calculer la puissance dans des applications multivariateur complexes contacter Schneider Electric.) 128 Exemple de calcul de la dissipation de puissance de la résistance ballast Exemple des caractéristiques du moteur et du variateur Ce qui suit est un exemple d’application de chaque étape dans la procédure de calcul de dissipation de puissance qui utilise les caractéristiques de moteur, de variateur et d’alimentation d’entrée indiquées ci-dessous. Se référer à la procédure de calcul de la dissipation de puissance décrite au début de ce chapitre. l Moteur = BPH1423N avec frein Inertie totale (JT) = JM + JB + JL = 0.002 + 0.001 + 0.007 = 0.01 kgm2 où : Inertie moteur (JM) = 0.002 kg(m2) Inertie frein (JB) = 0.001 kg(m2) Inertie charge (JL) = 0.007 kg(m2) l Variateur = MHDS1028N00 l Tension de ligne = 480 VCA Suite à la page suivante 129 Exemple de calcul de la dissipation de puissance de la résistance ballast, (suite) Exemple Etape 1 Tracer une courbe de la vitesse par rapport au temps et du couple par rapport au temps pour le cycle de mouvement tout entier. Vitesse (RPM) 3000 600 0 Temps (en secondes) -3450 Couple + 0 Temps (en secondes) - Suite à la page suivante 130 Exemple de calcul de la dissipation de puissance de la résistance ballast, (suite) Exemple Etape 2 Identifier chaque section de la courbe où le variateur décélère la charge. Vitesse (RPM) 3000 Décélération 1 Décélération 2 600 3.75 0 1.0 1.5 2.25 2.5 4.25 4.75 Temps (en secondes) Décélération 3 -3450 Exemple Etape 3 Calculer l’énergie qui retourne dans le variateur lors de chaque décélération comme suit : Décélération 1 ω = 2 π 3000RPM / 60 = 314 radians/sec E = ½ 0.01kgm2 (314 radians/sec) 2 = 493 joules Décélération 2 ω = 2 π 600RPM / 60 = 63 radians/sec E = ½ 0.01kgm2 (63 radians/sec) 2 = 20 joules Décélération 3 ω = 2 π 3450RPM / 60 = 361 radians/sec E = ½ 0.01kgm2 (361 radians/sec) 2 = 652 joules Suite à la page suivante 131 Exemple de calcul de la dissipation de puissance de la résistance ballast, (suite) Exemple Etape 4 Comparer l’énergie de chaque décélération avec l’énergie nécessaire à allumer le circuit ballast (c’est-à-dire, l’énergie absorbée par les condensateurs internes). Comme il est mentionné dans la tableau d’absorption d’énergie du variateur, le variateur MHDS1028N00 à 480 Vca peut absorber 23 joules sans mettre sous tension le circuit de résistance ballast. Décélération 1 : 493 joules > 23 joules Décélération 2 : 20 joules < 23 joules (ignorer ce segment dans les étapes suivantes) Décélération 3 : 652 joules > 23 joules Exemple Etape 5 Calculer l’énergie dissipée comme suit : Décélération 1 : E = 493 – 23 = 470 joules Décélération 3 : E = 652 – 23 = 629 joules Exemple Etape 6 Calculer la puissance impulsionnelle comme suit : Décélération 1 : Pimpulsionnelle = 470 joules / 0.5 secondes = 940 watts Décélération 3 : Pimpulsionnelle = 629 joules / 0.5 secondes = 1258 watts Exemple étape 7 Calculer la puissance continue comme suit : Pcontinue = (470 joules + 629 joules) / 4.75 secondes = 231 watts Suite à la page suivante 132 Exemple de calcul de la dissipation de puissance de la résistance ballast, (suite) Exemple Etape 8 Comparer les valeurs nominales comme suit : Valeurs nominales de la résistance ballast externe du MHDS1028N00 : Pimpulsionnelle = 21 kW Pcontinue = 200W Décélération 1 : Pimpulsionnelle = 940W < 21 kW valeur nominale Décélération 2 : Pimpulsionnelle = 1258W < 21 kW valeur nominale Pcontinue = 231W > 200 W Nécessite l’utilisation d’une résistance ballast externe en option. Sélectionner la résistance ballast externe 250W en option ou modifier le profil pour réduire la puissance continue dissipée. 133 134 B AC Index A à qui ce guide est-il destiné ?, 2 acronymes et abréviations, 12 affectation des broches Lexium 17S, 46 affichage DEL, 30, 74 agencement du guide utilisateur, 2 alimentation 24 Vcc externe, 107 CA du secteur, raccordement, 49 câblage, 49 calcul de la dissipation, 127 caractéristiques électriques, 92 interne, 29 primaire, 28 protection contre la surintensité d’alimentation, 36 amélioration de l’utilisation, 26 analogiques caractéristiques d’entrée, 102 raccordement d’entrée, 63 aperçu modèles de variateurs, 16, 106 arrêt d’urgence, 70 boucles d’asservissement régulateur de courant, 122 régulateur de position, 124 variateur de vitesse, 123 boutons et voyants de la face avant, 74 C câblage de signaux, 57 câblage et E/S, considérations initiales, 43 câblage raccordements Lexium 17S, 44 câble de communication série RS-232, 108 raccordements de blindage, 47, 48 séparation, 36 câbler le connecteur d’alimentation du moteur, 116 câbler un connecteur Sub-D avec blindage, 114 câbles de sortie, 108 câbles nomenclature des pièces, 108 câbles reliant le variateur au moteur, 108 capacité d’absorption d’énergie du variateur, 128 B boucle d'asservissement du régulateur de courant, 122 boucle d’asservissement de position, 124 de vitesse, 123 890 USE 121 01 135 Index caractéristiques alimentation électrique, 92 dissipation de puissance interne, 95 électriques, 91 entrée de polarisation, 93 entrée du codeur, 98 entrée du résolveur, 97 entrée secteur, 92 entrée TOR, 100 entrées analogiques, 102 environnement, 89 fusibles externes, 93 mécaniques, 90 sortie de frein, 101 sortie du codeur, 98, 99 sortie du moteur, 94 sortie du relais de défaut, 101 sortie TOR, 100 surchauffe du moteur, 97 caractéristiques d’environnement, 89 caractéristiques de dissipation de puissance interne, 95 caractéristiques de mise sous tension et de mise hors tension, 68 caractéristiques de sortie de frein, 101 caractéristiques de sortie du relais de défaut, 101 caractéristiques des câbles, 103 caractéristiques des fusibles externes, 93 caractéristiques du circuit ballast, 96 caractéristiques électriques, 17, 91 résistance ballast, 96 signal, 97 caractéristiques générales, 28 caractéristiques mécaniques, 90 caractéristiques mécaniques et d’environnement, 89 codeur câbles de sortie, 108 caractéristiques d’entrée, 98 caractéristiques de sortie, 98, 99 raccordement d’entrée, 59 commande de frein du servomoteur, 55 commande numérique, 25 communication de type modem blanc RS232, schéma de raccordement, 66 136 communication série, raccordement, 66 composants électroniques internes, schéma fonctionnel, 27 configuration du logiciel, 31 conformité à la directive européenne, 10 conformité à UL et à cUL, 11 connecteurs des câbles interface RS232, 119 conseils de sécurité supplémentaires, 9 D dépannage, 84 description fonctionnelle du circuit ballast, 51 déterminer les dimensions de la résistance ballast externe, 127 différentes utilisations, 25 dimensions du variateur, 37 dimensions et montage de l’inductance, 40 dimensions, physiques, 44, 48, 55 documents complémentaires, 5 E E/S numériques et relais de défaut, raccordement, 64 encombrement de l’ensemble d’inductance du moteur en option, 40 encombrement de l’ensemble de la résistance ballast externe en option, 39 encombrement du variateur, 37 exemple des caractéristiques du moteur et du variateur, 129 F flux d’air, 36 fonction d’arrêt, 69 fonctionnement du terminal, 74 fonctions pré-programmées, utilisation, 65 I iInductance du moteur en option, 111 890 USE 121 01 Index indication et description de l’avertissement, 78 indication et description de l’erreur, 80 installation, 36 interface codeur auxiliaire, 60 L Lexium 17S affectation des broches, 46 câblage raccordements, 44 configuration du système, schéma, 21 schéma de raccordement, 45 variateurs, 106 logiciel de mise en service Unilink, 4 P paramétrage, 31 personnel qualifié, 9 pièces de rechange, 111, 112 polarisation alimentation, 28 alimentation, raccordement, 49 caractéristiques d’entrée, 93 portée du document, 1 précautions à prendre pour les composants électrostatiques, 8 problèmes, causes possibles et actions de réparation, 84 procédure de démarrage rapide, 72 produits, introduction, 15 protection contre la surintensité, 36 M matériel disponible, 20 matériel fourni, 20 messages d’avertissement, 78 messages d’erreur, 80 mesures de sécurité lors de l’installation, 34 mise à la terre, 36, 43 mise en service des variateurs, 16 modèles de variateurs, 16, 106 modèles, variateurs, 16, 106 montage et encombrement de la résistance ballast externe, 39 montage et encombrement du variateur, 38 moteur au variateur, 108 caractéristiques de sortie, 94 caractéristiques de surchauffe, 97 N nomenclature des pièces aperçu, 105 câbles, 108 ensembles de résistance ballast, 110 pièces de rechange, 111, 112 normes et directives européennes, 10 890 USE 121 01 R raccordement des câbles, 44 raccordement du résolveur Lexium BPH (à l’exclusion du BPH055), 57 raccordement du résolveur Lexium BPH055, 58 raccordement du servomoteur (avec des résistances de contacteur et de frein dynamique en option), 54 raccordements d’alimentation série, 50 raccordements entrées et sorties numériques, 64 réglages par défaut, 31 remise en condition du condensateur liaison CC, 29 résistance ballast calcul de dissipation puissance, exemple, 129 déterminer quand l’énergie est absorbée, 126 nomenclature des pièces d'ensemble, 110 résistance ballast externe, raccordements, 51 risques de choc électrique, 6 risques et avertissements, 6 risques thermiques, 7 137 Index S schéma de câblage du connecteur Sub-D, 115 schéma de raccordement Lexium 17S, 45 schéma du connecteur d’alimentation du moteur (à l’exception du BPH055), 117 schéma du connecteur d’alimentation du moteur BPH055 (côté variateur), 118 séparation électrique sécurisée, 29 SERCOS aperçu du réseau, 22 Configuration réseau en anneau, 23 connecteurs d’émission et de réception fibre optique, 22 indicateurs de communication DEL, 75 norme, 11 servomoteur (avec frein), raccordement (à l’exclusion du BPH055), 52 servomoteur BPH 055 (avec options), raccordement, 53 servomoteurs, types, 16 stratégies d’arrêt d’urgence, 70 suppression de PEM, 28 variateurs, vue avant, 19 vérification du fonctionnement du système, 72 visualisation synthétique du câblage, 44 T tableau des caractéristiques de fonctionnement, 88 tableau des caractéristiques de la communication série, 102 tableau des pièces des cables en fibre optique, 109 TOR caractéristiques d’entrée, 100 caractéristiques de sortie, 100 U UL 508C, 11 UL 840, 11 V variateurs disponibles, 16 variateurs, famille, 18 138 890 USE 121 01